Schulen werden beim Informatikunterricht kreativ, da die staatlichen Standards von Ohio versuchen, mit der Zeit zu gehen

Schulen werden beim Informatikunterricht kreativ, da die staatlichen Standards von Ohio versuchen, mit der Zeit zu gehen

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Nahezu alle Schulen haben computergestützten Unterricht, aber viele bieten nicht einmal grundlegende Kurse zum Programmieren an, geschweige denn fortgeschrittene Computer.

Eine Studie der Code.org Advocacy Coalition aus dem Jahr 2022 ergab, dass 53,4 % der Highschool-Schüler in Ohio eine Schule besuchen, die grundlegende Informatikkurse wie grundlegende Programmierung anbietet. Allerdings boten nur 22 % der städtischen Schulbezirke grundlegende Informatikkurse an, verglichen mit 57 % der Vorstadtschulen.

Im Jahr 2019 belegte Ohio den 37. Platz unter allen 50 Bundesstaaten in Bezug auf die Anzahl der Hochschulabsolventen in Informatik, als Prozentsatz aller Hochschulabsolventen auf allen Ebenen (Kentucky belegte den 1. Platz) und den 44. Platz in Bezug auf das Wachstum der Zahl der Informatikabsolventen über fünf Jahre , nach Angaben des US Census Bureau.

Ohio aktualisiert Lehrplan

Ohio hat kürzlich viel investiert, um dies zu ändern. Letzten Monat genehmigte das Ohio State Board of Education einen aktualisierten Modelllehrplan für Informatik. Der 400-seitige Leitfaden für lokale Bezirke empfiehlt Schülern, bereits im Kindergarten zu lernen, Passwörter zu schützen und die Grundlagen der künstlichen Intelligenz zu verstehen, und Schülern, die Cybersicherheitskonzepte wie Cluster-Computing und Quantenschlüsselverteilung verwenden.

Die Änderung stellt eine dramatische Aktualisierung früherer Bildungsstandards dar, die letztes Jahr vom Staat initiiert wurden. Ohio hat derzeit über 20.000 offene Stellen in der Informatik, sagte Bryan Stewart, Arbeitsdirektor des Montgomery County Educational Service Center. Während sich Ohio darauf vorbereitet, Technologiegiganten wie Intel willkommen zu heißen, könnte sich diese Kluft verschärfen.

„Das ist eine Frage, mit der wir spielen, wenn wir die Zukunft der Arbeitskräfte in Ohio betrachten“, sagte Stewart. „Wir müssen uns fragen: ‚Wird Dayton, wird das Miami Valley ein Paradies für Startups sein? Werden wir Technologieunternehmen sehen, die aus den Köpfen unserer Kinder hervorgegangen sind?’ Wenn wir wollen, dass dies Realität wird, wenn wir wollen, dass Risikokapital schnell nach Ohio kommt, können Sie das nicht tun, es sei denn, Sie bringen Kindern Informatik bei.“

Die Stebbins High School im Mad River School District verfolgt einen anderen Ansatz. Viele Klassen des Career Technology Program der Schule beziehen Informatik auf tangentiale Weise ein, z. B. Ingenieurwesen und Robotik oder Grafikdesign und digitale Medien. Die Schüler lernen, mit verschiedenen Systemen wie SolidWorks, AutoCAD und Adobe Photoshop zu arbeiten, sagte Career Tech Director und Assistant Principal Jeff Berk.

„Wir haben auch Karriere-Tech-Kurse an unserer Mittelschule“, sagte Berk und fügte hinzu, dass der Bundesstaat Ohio die Karriere-Tech-Ausbildung unterstützt. „Wir sind in der Lage, in allen unseren Programmen den Industriestandards gerecht zu werden, und stellen sicher, dass unsere Studenten vorbereitet sind und was sie (am Arbeitsplatz) sehen werden, hatten sie die Chance, es hier zu sehen.“

In den letzten Jahren hat Mad River einen Karriereweg im Bereich Cybersicherheit aufgrund mangelnder Einschreibung und mangelnden Interesses der Schüler eingestellt, sagte Berk, zugunsten einer Lehrerakademie. Juniors und Seniors können jedoch auch am Tech Prep-Programm teilnehmen, bei dem die Schüler im gesamten Gebäude praktische IT-Arbeit leisten und alles von Druckern bis zu Schüler-Laptops beheben.

Hindernisse für Verbesserungen

Die Verbesserung der Informatikausbildung steht vor mehreren Hürden. Ein Problem, mit dem sich Regierungen auseinandersetzen müssen, ist, dass sich das Feld so schnell entwickelt, dass es für Pädagogen schwierig ist, Schritt zu halten, selbst auf lokaler Ebene.

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„Ich denke, wir geben unser Bestes. Aber die Informatik ändert sich so schnell. Es ist nicht wie in der Mathematik, wo die Algebra heute dieselbe ist wie vor 100 Jahren“, sagte Schultz. „Jetzt haben wir Standarddinge wie Quantencomputer und künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, Dinge, über die vor fünf Jahren noch nicht einmal gesprochen wurde. Daher ist es schwierig für Schulen, schwierig für jeden mit einem begrenzten Budget, zu versuchen, den Überblick zu behalten.“

Das State Committee on Computer Science, das aus dem diesjährigen Staatshaushalt gebildet wurde, skizzierte im August 10 Empfehlungen, die, wenn sie umgesetzt würden, dazu beitragen würden, Ohio zu einem „nationalen Marktführer in der Informatikausbildung und Arbeitskräftepipeline“ zu machen, sagten Staatsbeamte. Dazu gehört eine Zusage des Staates, Informatikkurse mit 1 % der K-12-Finanzierungsformel zu finanzieren, was heute und in den kommenden Jahren etwa 94 Millionen US-Dollar entspricht, sowie die Einführung eines einzigen Credit-Informatikkurses als Voraussetzung für den Highschool-Abschluss.

Die Finanzierung ist wichtig, da die Hardware, auf die Pädagogen Zugriff haben, manchmal hinter dem zurückbleibt, was in der Branche verwendet wird, sagte Berk.

„In der Bildung ist der Zugang zu Technologie, den Schüler manchmal haben, oft veraltet“, sagte er. „Das ist eine der größten Herausforderungen. Besonders in der High School, wenn sie in die Arbeitswelt gehen, haben sie die Möglichkeit, mit Maschinen und Computern zu arbeiten, die auf dem gleichen Niveau sein werden

Die Suche nach Lehrern ist ebenfalls ein großes Problem, da Personen, die qualifiziert sind, die nächste Generation in Informatik zu unterrichten, häufig keinen finanziellen Anreiz dazu haben.

„Die Mehrheit von ihnen erkennt, dass sie rausgehen und einen Job in der Industrie finden und doppelt so viel verdienen können, wie sie als Lehrer verdienen würden“, sagte Schultz.

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Minderheiten, Mädchen hinken

Um dem Lehrermangel entgegenzuwirken, empfahl das staatliche Komitee „Teach CS“-Stipendien, die die Ausbildung von Lehrern zum Erwerb einer Informatiklizenz finanzieren, und die Einrichtung eines Büros für Informatik, um die über 600 Schulbezirke von Ohio bei der Umsetzung ihrer eigenen Informatikprogramme zu unterstützen.

Die Lehrerakademie von Stebbins wurde gegründet, um sowohl den Lehrermangel im allgemeinen K-12-Bereich zu beheben als auch ein Programm bereitzustellen, das den Interessen der Schüler entspricht, sagte Berk.

„Wir tun, was wir tun können, um die Region mit den Arbeitskräften zu versorgen, die wir für all die verschiedenen Berufe brauchen“, sagte er.

Auch der Musterlehrplan des Landes sieht Regelungen für einen gleichberechtigten Zugang zur Informatikausbildung vor. Schulen in einkommensschwachen Vierteln und Schulen mit einer großen Anzahl von Schülern aus Minderheiten bieten laut Lehrplan oft nur rudimentäre Benutzerfähigkeiten und nicht Problemlösung und rechnerisches Denken.

Unter den Studenten, die 2020 die Advanced Placement Computer Science-Prüfung abgelegt haben, waren laut Daten des College Board, das AP-Tests verwaltet, nur 6 % der Studenten Schwarze oder Afroamerikaner, 16 % Hispanoamerikaner oder Latinos und 0,5 % Indianer.

Studentinnen sind auch im Informatikunterricht der High School unterrepräsentiert und machen laut College Board-Daten nur 34 % der AP Computer Science Principles-Teilnehmer und 25 % der AP Computer Science A-Teilnehmer aus. Während des Schuljahres 2020-21 machten Studentinnen nur 27 % der über 3.700 in Ohio abgelegten AP-Informatikprüfungen aus.

Um Studentinnen und Studenten aus Minderheiten zu erreichen, empfiehlt der State Board, Beispiele zu verwenden, die für Männer und Frauen gleichermaßen relevant sind, und Probleme mit dem Alltag der Studenten zu verknüpfen.

Insbesondere jungen Lernenden und Anfängern helfen laut staatlichen Dokumenten visuelle, blockbasierte Programmiersprachen dabei, Sprach- und Syntaxbarrieren zu überwinden.

Mehr Mädchen und Schüler aus Minderheiten zum Programmieren zu bewegen, ist nicht nur nützlich, um eine vielfältige Belegschaft zu schaffen, sondern auch, um den enormen Bedarf an computererfahrenen Menschen in der heutigen Industrie zu decken. Programme nach der Schule wie Girls Who Code arbeiten ebenfalls daran, diese Lücke zu schließen, aber der Modelllehrplan zielt darauf ab, diese Probleme im Klassenzimmer anzugehen.

„Unternehmen des privaten Sektors, die Industrieseite der Dinge, sie wollen wirklich eine vielfältigere Belegschaft sehen. Aber sie werden sie nie haben, es sei denn, wir fangen früher an und versuchen, einige dieser Barrieren oder Wahrnehmungen abzubauen“, sagte Stewart.

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