تعليم علوم الكمبيوتر المبكر يثير الاهتمام

تلعب علوم الكمبيوتر دورًا مهمًا في تقدم وتحويل الاتصالات والترفيه والتمويل والرعاية الصحية وغيرها من المجالات. ومع ذلك ، فإن حوالي 58 في المائة فقط من المدارس الثانوية الأمريكية تقدم دورات مخصصة في هذا الموضوع ، وفقًا لتقرير تعليم علوم الكمبيوتر لعام 2024.

يبرز تعليم الوصول المحدود إلى علوم الكمبيوتر (CS) انقطاعًا كبيرًا بين المهارات الموجودة حاليًا في الطلب ومناهج نظام التعليم الأمريكي.

تجسد الإحصاءات الوضع في المدارس الثانوية ، لكنها تتجاهل ما يحدث في المدارس الابتدائية والمتوسطة.

دراسة 2023 نشرت في تعليم علوم الكمبيوتر وجدت أن الطلاب في الولايات المتحدة الذين يتعاملون مع CS في وقت مبكر من تعليمهم هم أكثر عرضة لممارسة مهنة في ذلك.

إن تقديم مفاهيم CS في سن مبكرة يزيل الغموض التكنولوجيا ويمكّن الطلاب من خلال مهارات حل المشكلات ، والتفكير المنطقي ، والتفكير التحليلي ، والإبداع ، ومحو الأمية الرقمية. والأهم من ذلك ، أنه يدعم المهارات غير المعرفية مثل القدرة على التكيف والتعاون والتواصل والثقة والمثابرة ، وفقًا لمقال في أجهزة الكمبيوتر والتعليم مفتوحة مجلة.

يتم بذل جهود هائلة لجعل دورات CS إلزامية في المدارس الثانوية الأمريكية من قبل منظمات بما في ذلك تحالف Code.org للدعوة ، وجمعية معلمي علوم الكمبيوتر ، وتحالف مسارات تعليم الحوسبة المتزايد. أنا أؤيد جهودهم ، لكنني أعتقد أن الوقت قد حان لسياسة وطنية تتطلب من جميع طلاب المدارس الثانوية أن يأخذوا دروس علوم الكمبيوتر كمتطلبات التخرج.

ومع ذلك ، فإن هذه السياسة تنجح ، فإنها تحتاج إلى دعم تدريب المعلمين ، وتعزيز الإنصاف في المدارس ، وتشجيع التعاون في جميع المساعي المسبقة للطلاب والجامعة والصناعة.

تعزيز برامج الشهادات للمعلمين

تعليم CS PreUniversity غير ممكن بدون المعلمين المؤهلين. من بين 40 في المائة من المدارس الثانوية الأمريكية التي لا تقدم دورات CS ، يعد الافتقار إلى المعلمين المؤهلين أحد الحواجز الرئيسية ، وفقًا لتقرير Code.org 2024. في أكتوبر 2022 ، ذكر المركز الوطني الأمريكي لإحصاءات التعليم أنه في المتوسط ​​، كان لدى المدارس العامة وظيفتين تعليميتين غير معبدين ، حيث تمثل علوم الكمبيوتر واحدة من أعلى معدلات الشواغر.

معظم المعلمين ليسوا معتمدين لتعليم علوم الكمبيوتر. في العام الدراسي 2019-2020 ، كان 82 من أكثر من 150،000 مدرس معتمدين حديثًا على مستوى البلاد مؤهلين لتدريس CS ، وفقًا لتقرير وزارة التعليم في الولايات المتحدة. اعتبارًا من فبراير 2024 ، لم تقدم سبع ولايات أي مسار لشهادة مدرس CS ، وفقًا لـ Code.org.

هناك أيضًا نقص في المعرفة العامة CS بين المعلمين ذوي الخبرة. قال أكثر من ربع المعلمين الذين شملهم الاستطلاع في تقرير National CSTA لعام 2021 إنهم شعروا بأنهم محدودون بسبب إتقانهم لهذا المجال على الرغم من أخذ دورات CS خلال دراساتهم الجامعية. دعا الكثيرون إلى التدريب على التطوير المهني المستمر بأسعار معقولة ، وخاصة على لغات البرمجة المطلوبة.

يتطلب معالجة النقص الحاسم في المدربين المؤهلين تغييرات منهجية في تعليم المعلمين ، وزيادة الاستثمار في برامج التدريب ، والدعم المستمر لكل من المعلمين الجدد والخبرة.

تعالج منظمات مثل Code.org وتحالف علوم الكمبيوتر القضية من خلال تقديم ورش عمل للتطوير المهني لتدريب المعلمين في مناهج CS والأدوات. على الرغم من أنها ذات قيمة ، إلا أن جهودهم غير كافية لتلبية الطلب الوطني.

الجامعات الأمريكية لديها دور للعب. يقدم عدد قليل من الدورات الدراسية حاليًا وتجارب التعلم اللازمة لتزويد طلابهم بالمهارات اللازمة لتدريس هذا الموضوع. يمكن للجامعات أيضًا المساعدة في معالجة الفجوة من خلال تطوير ورش عمل CS ، ومعسكرات الإقلاع ، والمزجرات الصغيرة.

يمكن أن تعزز إصلاحات السياسات في المستويات الفيدرالية والولائية والمحلية عمليات شهادة المعلمين من خلال تبسيط عملية المعلمين ليصبحوا مدربين مؤهلين لـ CS. يمكن أن تقدم المدارس حوافز ، مثل المنح الدراسية ، وسداد الرسوم الدراسية ، وزيادة الرواتب ، لإغراء المعلمين بمتابعة تخصص CS. يجب أن تتبنى المجتمعات المحرومة من منظور طويل الأجل ، وتخصيص تمويل للبنية التحتية ، والمواد التعليمية ، والتطوير المهني المستمر لضمان حصول جميع الطلاب على وصول عادل إلى التعليم العالي والفرص الوظيفية. تعتبر الجهود مهمة بشكل خاص في المناطق التي تنقصها الموارد التي تخدم في الغالب الطلاب المهمشين تاريخياً ، حيث تكون الحواجز التي تحول دون تقديم برامج CS قوية أكبر.

تمكين المجموعات الممثلة تمثيلا ناقصا

يجب أن يعطي تعليم CS أولوية الشمولية من المراحل المبكرة. يعد الاستثمار في تطوير المناهج الدراسية ودعم برامج تدريب المعلمين المستجيبين ثقافياً على الأسهم والإدماج أمرًا بالغ الأهمية. من خلال التدريس باستخدام أمثلة ذات صلة ثقافياً ، يمكن للمعلمين مساعدة الطلاب على رؤية أنفسهم ينعكسون في الدروس – مما يزيد من المشاركة والدافع والشعور بالانتماء. من المهم أيضًا ربط الطلاب بالموجهين الذين يشاركون خلفيات مماثلة.

لقد أثبتت هذه الأساليب نجاحًا من قبل برامج بما في ذلك الفتيات الذين رمزهم ورمز الفتيات السوداء ورمز الفتيات يونايتد.

يقدم Code Girls Who Code أندية الترميز المجانية وبرامج الانغماس الصيفية للفتيات في الصفوف من 3 إلى 12. ويأتي خمسين في المائة من المشاركين من مجموعات ممثلة تمثيلا ناقصا تاريخيا ، ويختار خريجيها التخصصات التخصصية في CS بمعدلات سبعة أضعاف المعدل الوطني.

يوفر رمز Black Girls ورش عمل تقنية وترشيرات فنية للفتيات السود الذين تتراوح أعمارهم بين 7 و 17 عامًا. منذ عام 2011 ، قامت المنظمة بتدريس أكثر من 40،000 فتاة ، شخصياً ودائلاً ، وقد وصل المحتوى الرقمي للمجموعة إلى أكثر من 8 ملايين شخص.

Code Girls United ، التي أسسها عضو IEEE ماريان سميث ، تخدم الفتيات في المجتمعات الريفية والقبلية في جميع أنحاء مونتانا. ورش العمل ، التي يتم تدريسها لطلاب المدارس الثانوية الذين يعيشون في تحفظات الأمريكيين الأصليين ، مصممة خصيصًا لخلفياتهم الثقافية.

الحاجة إلى التغيير الجهازي

توضح رؤى البحث والمبادرات التعليمية والممارسات الحالية أن التعرض المبكر لعلوم الكمبيوتر والمعلمين المهجرين أمر بالغ الأهمية لسد فجوة التعليم. وبدون تغييرات منهجية تدعمها إصلاح السياسة ، فإن مثل هذه الجهود قد لا تصل أبدًا إلى إمكاناتها الكاملة.

يعتمد مستقبلنا على تجهيز الجيل القادم بالمهارات التي يحتاجونها لتحقيق النجاح في هذا القرن.