面向未来的计算机科学教育:培养技术素养

想象一下,你是一名九年级学生,正在一个由生成式人工智能、行动者人工智能和其他新兴技术占据头条的世界里航行。未来感觉不确定,那么你甚至怎么开始决定你长大后想做什么呢?
今天的学生正在塑造他们的身份,这些身份将引导他们度过未来几十年的职业生涯。这种不确定性可能令人畏惧,但有一点是明确的:无论他们选择什么道路,计算机科学的基础知识都是至关重要的。
作为教育工作者和行业领导者,我们必须问:学生们——以及他们的老师们——需要为仍在发展的未来做好什么准备?我们如何确保所有学生都能发展在日益技术驱动的劳动力中茁壮成长所需的计算技能和知识?
计算机科学是必不可少的,而不是可选的。每个学生都应该获得机会;这是读写能力的基本组成部分。正如我们教字母表、结构、词汇和句法一样,我们必须教计算机的语言。我们不知道学生们将在几十年后的职业生涯中如何应用这种读写能力,但我们可以确信他们会需要它。
计算机科学是必不可少的,而不是可选的。每个学生都应该获得机会;这是读写能力的基本组成部分... 我们不知道学生们将在几十年后的职业生涯中如何应用这种读写能力,但我们可以确信他们会需要它。
在我们麦格劳-希尔教育出版集团的职业技术教育(CTE)团队中,我们一直在考虑如何确保所有学生都具备他们将在令人兴奋(但模糊)的未来技术融入的就业市场中蓬勃发展所需的计算技能和知识。以下是我们认为有意义的计算机科学教育应该做的事情,以培养一代技术素养的学习者:
1. 计算机科学应该尽早开始,并贯穿小学、中学和高中。
是的,即使是一年级的学生也应该学习计算机科学,但这并不意味着七岁的孩子需要花时间用Python编程。相反,小学早期的课程可能涉及讨论什么是计算机,它们如何帮助人们以及它们在学生日常生活中的作用。学生们可能会将技术的图片与其目的匹配,检查计算机的各个部件,并尝试基本控制。他们甚至可能有机会亲自动手操作机器人;没有什么比机器人更受任何年龄段的学生喜爱了。
2. 计算机科学课程应该是一站式的,随时供任何教育工作者拿起来教学。
在许多学校,计算机科学的教学是根据教师的可用性而不是专业知识来分配的。但是我们在计算机科学课程中传授给学生的知识对他们的未来至关重要。因此,同样重要的是,教师们能够以自信、轻松和很少的准备来传授这些知识,而不管他们的背景或经验如何。
3. 为了在智力上具有伦理意义,计算机科学教育应该为学生提供关于人工智能的全面知识。
在评估计算机科学课程时,考虑它如何处理人工智能非常重要。教育领域的所有利益相关者,从课程开发人员到教师,都在帮助学生以伦理意识驾驭快速发展的人工智能领域方面发挥着关键作用。
二年级的学生应该学习计算机科学,即使他们还要再过十五年才能进入“现实世界”,因为了解人工智能并熟悉人工智能对他们的教育以及在学校后驾驭世界的能力至关重要。计算机科学课程应该给教师和学生提供充足的机会来提出知情的问题,并形成对人工智能是什么和不是什么的根本理解,使学习者能够跟上人工智能的发展,因为人工智能可能会在他们的一生中以不可预测的方式发展。
4. 计算机科学应该为学生在技术融入的、全球互联的世界中茁壮成长做好准备。
是时候挑战关于CTE和计算机科学课程的常见误解了。虽然CTE通常被视为非升学学生的道路,而计算机科学仅适用于未来的技术专业人士,但这些看法已经过时了。计算机科学课程应该超越硬技能,比如计算,而且应该面向所有学生,包括那些不打算进入计算领域的人。
数字素养和计算技能对于未来所有工作的成功至关重要——事实上,对今天的成功也至关重要。高质量的计算机科学教育应该为学生提供练习生活技能的机会,比如坚持、协作和解决问题!
最后,用全球视野开发的计算机科学课程为学生和教师提供了特殊的优势。由于美国学校在跟上国际计算机素养标准的步伐方面面临挑战,采用来自世界各地的方法和内容可以帮助弥合这一差距。计算机在许多方面都是国际语言的媒介,我们的许多学生将用它来为日益互联的世界中的全球对话做出贡献。我们有责任用开放的视野、倾听的耳朵和全球伙伴关系来对待他们的计算机教育。
在麦格劳-希尔教育出版集团,我们正在与国际领先的计算教育机构Binary Logic合作推出新的计算机科学项目。这些课程支持从基本技能到高级理论的计算,涵盖K-12年级。高质量、引人入胜的课程获得了ISTE的认可,并为学生提供认证和新兴领域(如人工智能和机器人技术)的准备。我们为我们的国际合作团队所完成的工作感到无比自豪,并渴望看到这些项目在美国各地的学校中产生影响。您可以在www.mheducation.com/computing上了解更多关于课程提供的信息。