編程走進美國中小學教育 未來每人都要和機器說話
- 來源:新浪科技
- 作者:skylark
- 編輯:豆角
8歲的莎麥拉·梅塔(Samaira Mehta)在硅谷圣克拉拉一所公立小學上二年級。與同齡孩子相比,她的課余生活要忙碌得多。幾乎每個周末,這個小女孩都要和自己的父親去當?shù)氐膱D書館或是學校,推廣自己創(chuàng)造的棋牌游戲CoderBunnyz。這款游戲最大的特點就是融入了編程的初級理念,兒童在玩游戲的過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,還掛上了創(chuàng)始人的頭銜。她從5歲就開始使用專用的iPhone、iPad和 MacBook,在父親的指導下學會了初步的編程語言。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到美國學習計算機,在硅谷甲骨文公司工作,安家立業(yè)養(yǎng)育一對兒女。
“我的兩個孩子從小就開始接觸電腦和智能手機,對計算機科學產(chǎn)生了濃厚的興趣。這不是我強迫她們學習的,而是一種家庭氛圍熏陶下的天賦,因為我自己就是學計算 機的。我相信,電腦會成為未來每個人的必備技能。孩子需要做好知識準備。”老梅塔看著自己的女兒,眼中是滿滿的希望。
然而,并非每個孩子都有莎曼拉這樣的條件和氛圍,能夠從小開始學習計算機知識。即便是在世界最大的經(jīng)濟體美國,即便個人電腦已經(jīng)基本普及到每個家庭,也并不是每名學生都有機會在K12教育體系中(幼兒園、小學和中學)系統(tǒng)學習基礎的計算機科學和編程知識。
實際上,情況可能令人意外。根據(jù)美國信息工程與創(chuàng)新基金會(Information Technology and Innovation Foundation)去年年底的統(tǒng)計,目前美國全國只有十分之一的學校提供計算機科學課程。致力于推動計算機與編程教育普及的非盈利性機構Code.org的另一項調(diào)查也顯示,美國有十分之九的學校沒有開設計算機科學課程,計算機教師的匱乏是最重要的原因。
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(jù)美國預算與政策優(yōu)先中心(Center on Budget and Policy Priorities)去年第四季度對美國46個州的預算調(diào)查顯示,至少31個州的教育預算目前低于2007-2008學年經(jīng)濟蕭條的水平,其中15個州的預算降幅超過了10%。
另一方面,計算機相關行業(yè)的就業(yè)市場在不斷擴大。美國勞工統(tǒng)計局預計,計算機系統(tǒng)設計以及相應服務領域的就業(yè)人數(shù)到2022年會增長37.5%,從2012年的160萬增長到220萬人。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。
為了保證美國學生在未來職場的競爭力,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課程。呼吁行列既包括了美國總統(tǒng)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)領袖,更包括Code.org這樣的相關非營利性機構。
今年年初,奧巴馬在他最后一年總統(tǒng)任期的國情咨文中提出了一項《面向所有人的計算機科學教育》(Computer Science For All)的新計劃。他提出,在未來幾年美國政府應當向每名K12學生提供計算機和數(shù)學課程,讓他們?yōu)槲磥淼墓ぷ髯龊脺蕚洹?/p>
奧巴馬宣布在未來三年為各州提供40億美元的預算,推動課堂內(nèi)計算機教育的普及;并為校區(qū)直接提供1億美元資金,用于拓展美國K12的計算機科學教育。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(qū)性合作。此外,國家科學基金會(NSF)和國家與社區(qū)服務機構(CNCS)將從今年開始提供1.35 億美元的計算機科學基礎教育專項資金。
奧巴馬還在國情咨文中呼吁企業(yè)CEO、慈善家、創(chuàng)意媒體、科技以及教育專業(yè)人士擴大對計算機科學的投入承諾。在他的帶動下,美國商業(yè)領袖也在積極采取行動。 4月底,美國《財富》雜志排名前100家公司的CEO,連同美國27個州的州長以及K12教育領域的主導者,共同向美國國會呈交公開信,呼吁國會撥款用于 計算機科學專項教育。
這 些商界領袖包括了亞馬遜創(chuàng)始人兼CEO杰夫·貝佐斯(Jeff Bezos)、甲骨文創(chuàng)始人兼董事長拉里·埃里森(Larry Ellison)、蘋果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)的領軍人物。
此次行動是由美國計算機科學教育聯(lián)合會(CSEC)和Code.org聯(lián) 合推動的,他們希望美國國會額外撥出為全國校區(qū)提供2.5億美元的預算,專門推動學校的計算機科學教育。公開信表示,美國90%的父母都希望他們的孩子能 在學校擁有計算機科學教育。但目前美國四分之三的學校都沒有提供有價值的計算機科學教程。如果不增加聯(lián)邦預算,這一問題就無法得到解決。
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)相關性,科技行業(yè)無疑是推動K12計算機教育的重要推動力,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1000萬美元,推動計算機教育走進K12教室。值得一提的是,微軟去年還宣布向 YouthSpark項目投資7500萬美元,促進科技行業(yè)的志愿者與K12學校的相關教師合作,推動美國高中的計算機科學教育。
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,致力于推動未來兒童的平等事業(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Code.org這樣的相關非營利機構捐助之外,扎克伯格也在通過自己的影響力和個人財富,推動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吉姆·希爾頓(Jim Shelton)負責自己基金會的教育事務。希爾頓還曾經(jīng)負責蓋茨基金會的教育事務。扎克伯格在任命聲明中提到,自己基金會的主要關注領域就是幫助學校和家長,給學校帶來更加個性化的學習。
在企業(yè)的推動之外,Code.org、美國計算機協(xié)會(ACM)、美國計算機科學教師協(xié)會(CSTA)、網(wǎng)絡創(chuàng)新中心(CIC)、美國數(shù)學與科學計劃(NMSI)等相關行業(yè)機構也在發(fā)揮自己的影響力。以Code.org舉例,該機構已經(jīng)通過諸多培訓項目,幫助超過1.6萬名教師通過計算機教師認證,他們還在促使美國大學將計算機培訓當做學位要求之一。
目前美國只有阿肯色州、羅得島等少數(shù)幾個州將計算機教育列入K12中學教育的必修課程。阿肯色州州 長哈奇森(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教程。羅德島則規(guī)定到2017年夏天,每所公立學校都 必須提供計算機科學教育。
在立法的推動下,阿肯色州參加計算機科學課程的學生總數(shù)從2014年的1100名急劇增長到4000名。阿肯色州教育部的計算機專員安東尼·歐文(Anthony Owen)表示,該州嚴重缺乏計算機相關教師。而羅德島目前只有1%的K12學生參加了計算機課程。
教材的匱乏也是困擾美國K12開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,他上小學的二女兒在學校上了計算機選修課,卻發(fā)現(xiàn)自己是班里唯一的女生。更重要是,霍斯福德發(fā)現(xiàn)市場上很少有適合兒童的計算機科學教材。
正因為這個原因,霍斯福德辭去了在創(chuàng)業(yè)孵化器的工作,專注于打造一個iPad游戲,將編程的基本理念融入其中。他的游戲推出半年時間,已經(jīng)有了40萬用戶。令他驚訝的是,在沒有進行市場推廣的情況下,中國居然是僅次于美國的第二大用戶群。
不過,美國加州戴維斯大學的一體化計算和STEM教育中心(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(shù)學之中,尤其是代數(shù)課程。
“編程不是什么艱難學科,這也是一種語言,是人與機器的對話,就像是我們之間的對話一樣。未來每個人都要學會和機器說話,無論你做什么行業(yè)。”霍斯福德這樣告訴自己的女兒。
FreeCodeCamp.com的教師昆西·拉爾森(Quincy Larson)看來,編程是人類與機器的對話。
計算機科學進入美國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。)
扎克伯格談到,當他成長的時候,人們認為編程是像他那樣的書呆子做的事情。

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