Στο Bloomington της Indiana, η Katy Sparks οδήγησε μία ομάδα μαθητών της έκτης δημοτικού (κατ’ αντιστοιχία με το δικό μας σύστημα) στο να δημιουργήσουν ένα παιχνίδι για υπολογιστή.
Με iPads και πληκτρολόγια, έπρεπε να προγραμματίσουν πολλές και διάφορες συνιστώσες για να κάνουν το παιχνίδι να δουλέψει. Έπρεπε να προγραμματίσουν ένα ψάρι να ανταποκρίνεται στις προγραμματισμένες εντολές, έτσι ώστε να μπορεί να κυνηγάει και να πιάνει ένα πορτοκάλι που χοροπηδάει στην οθόνη, που επίσης έπρεπε να προγραμματιστεί. Ένας καρχαρίας που έβαζε σε κίνδυνο το ψάρι, που έπρεπε επίσης να προγραμματιστεί. Στην πάνω γωνία υπήρχε και ένας μετρητής που κρατούσε το σκορ για τους πόντους που είχαν μαζευτεί πιάνοντας το πορτοκάλι και τις ζωές που είχαν χαθεί ακουμπώντας τον καρχαρία. Οι μαθητές έπρεπε να το δημιουργήσουν και αυτό.
«Όπως μαθαίνουμε, χρειάζονται πολλά βήματα για να φτάσουμε μέχρι εκεί,» ανέφερε η Sparks, η καθηγήτρια πληροφορικής και STEM από το Monroe County Community School Corp. «Πρέπει να το κάνετε κομμάτι-κομμάτι. Ποια νομίζετε ότι είναι τα κομμάτια που πρέπει να φτιαχτούν;»
Οι μαθητές έγραφαν κώδικα για το παιχνίδι σαν μέρος μιας συνεργασίας με τον Πανεπιστήμιο της Indiana. Μέσα στο έτος, θα πρέπει να ενισχύσουν τις ικανότητές τους στο να γράφουν κώδικα για να σχεδιάσουν ένα app που θα ανακοινώνει μια κοινωνική δράση που θα γίνεται στο σχολείο τους. Είναι απλά μία από τις πολλές πρωτοβουλίες σχετικά με την πληροφορική φέτος στην περιοχή, που έχει δημιουργήσει μια συντονισμένη προσπάθεια να επεκταθεί το θέμα.
Τα δημόσια σχολεία σε όλη την περιφέρεια της Indiana είναι υποχρεωμένα να περιλαμβάνουν την πληροφορική στο πρόγραμμα σπουδών τους για μαθητές από το νηπιαγωγείο μέχρι και το λύκειο, ξεκινώντας από τον Ιούλιο του 2021. Αν και πέρυσι το MCCSC είχε υποχρεωτικά μαθήματα πληροφορικής για τα παιδιά γυμνασίου και πολλές επιλογές για τα παιδιά του λυκείου. Στο δημοτικό είχαν πολλούς συλλόγους για προγραμματισμό και ρομποτική, αλλά δεν είχα πληροφορική στο πρόγραμμα σπουδών.
Και εδώ είναι που ανάλαβε η Katy Sparks. Εκτός από ότι είναι η καθηγήτρια πληροφορικής και STEM της περιφέρειας, είναι επίσης και μέλος της ομάδας ψηφιακής μάθησης του MCCSC, που ξοδεύουν τον περισσότερο χρόνο τους το καλοκαίρι φτιάχνοντας το πρόγραμμα σπουδών για τους μαθητές. Αυτή η ομάδα εξέτασε διεξοδικά τις προδιαγραφές του μαθήματος της πληροφορικής του Indiana Department of Education και ανέπτυξε μαθήματα που οι δάσκαλοι μπορούν εύκολα να προσαρμόσουν στις αίθουσες.
Η Sparks επίσης είναι μέλος πολιτειακού συμβουλίου STEM. Το Υπουργείο Παιδείας την ανακήρυξε «Computer Science Champ», όπου δάσκαλοι από όλη την χώρα μπορούν να επικοινωνούν μαζί της και να θέτουν ερωτήσεις ή να αναζητούν κάποιες συμβουλές για το πως μπορούν να τρέξουν το πρόγραμμα.
Από τον Σεπτέμβριο η Sparks και οι άλλοι εκπαιδευτές διαμόρφωσαν τα μαθήματα που ενέταξαν στις αίθουσες για να διδάξουν πληροφορική. Τα μαθήματα γίνονται σε ζευγάρια, ο εκπαιδευτής διδάσκει το ένα και ο βασικός δάσκαλος διδάσκει το άλλο, έτσι ώστε οι δάσκαλοι να μην παίρνουν όλο το βάρος πάνω τους με την μία.
Τα βασικά περιλαμβάνουν προγραμματισμό, αν και η πληροφορική σαν θέμα είναι πολύ μεγαλύτερη από απλά την πλευρά του προγραμματισμού, ανέφερε η Sparks. Τα μαθήματα θέλουν επίσης οι μαθητές να αναγνωρίζουν την επίδραση που έχει η τεχνολογία στον κόσμο, να καθιερώνουν κατευθυντήριες γραμμές για μία καλή διαδικτυακή κουλτούρα. Περιλαμβάνουν επίσης ασφάλεια διαδικτύου, να διατηρείς δηλαδή τον εαυτό σου και τις πληροφορίες σου ασφαλή στο διαδίκτυο, όπως επίσης και το πώς να εφαρμόσουν την τεχνολογία για καλό σκοπό.
«Θα έλεγα ότι απλά θέλουμε τα παιδιά να είναι σε θέση να έχουν κριτική σκέψη στην επίλυση προβλημάτων και να χρησιμοποιούν νέα πράγματα, να καινοτομούν και να βελτιώνουν τον κόσμο. Αυτή είναι η αποστολή πίσω από την επιστήμη της πληροφορικής γενικά,» ανέφερε η Sparks.
Στα δημοτικά σχολεία, τα παιδιά δουλεύουν με τις βασικές πλατφόρμες προγραμματισμού όπως το Scratch. Στο γυμνάσιο, χρησιμοποιούν ένα πρόγραμμα που τους επιτρέπει να δουν των κώδικα με μεγαλύτερη λεπτομέρεια. Ο πραγματικός προγραμματισμός, το να γράφεις δηλαδή κώδικα γίνεται σε επίπεδο λυκείου.
Σε επίπεδο δημοτικού, τα περισσότερα μαθήματα που τους διδάσκουμε γίνεται χωρίς καν την χρήση υπολογιστή, ακόμα και αυτά που οδηγούν σε προγραμματισμό. Η Sparks ονομάζει αυτά τα μαθήματα «unplugged». Ουσιαστικά συνδέουν τα άλλα μαθήματα, όπως μαθηματικά και γλώσσα. Πριν οι μαθητές πάρουν τα iPads στα χέρια τους, για το μάθημα του προγραμματισμού του παιχνιδιού που έφτιαξαν, είχαν μιλήσει για μεταβλητές, έναν όρο που καταλαβαίνουν πολύ καλά από τα μαθηματικά.
«Εφηύραν» ρομπότ, που περιέγραφε το όνομά τους, τις δυνατότητες και το ύψος και μετά ανακάτεψαν τις μεταβλητές με τους άλλους συμμαθητές για να δουν αν διαφορετικοί συνδυασμοί μεταβλητών θα άλλαζε το ρομπότ. Ένα όνομα δεν θα αλλάξει το τι μπορεί να κάνει ένα ρομπότ, αλλά ένα ρομπότ μισού μέτρου δεν θα μπορούσε να φτάσει σε ψηλά μέρη και αυτό αλλάζει δραματικά τις δυνατότητές του. Η δράση δίνει έμφαση στην ιδέα ότι διαφορετικές μεταβλητές δημιουργούν διαφορετικά, χειροπιαστά αποτελέσματα, με ένα τρόπο που δεν χρειάζεται να υπάρχει μία οθόνη.
«Έχει να κάνει με την εκπαίδευση του δασκάλου για το πως μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα app, πως θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί το iPad», λέει η Sparks. «Η καλύτερη εξάσκηση δεν είναι να δώσουμε ένα iPad σε κάθε παιδί και να πούμε ωραία θα παίξουμε αυτό το παιχνίδι μαθηματικών για 20 λεπτά.»
Οι δάσκαλοι μαθαίνουν να ενσωματώνουν το πρόγραμμα σπουδών στην διδασκαλία τους και η ομάδα ψηφιακής μάθησης ελπίζει ότι θα αισθάνονται πιο άνετα με το περιεχόμενο έτσι ώστε να διδάσκουν περισσότερα από αυτά τα μαθήματα στο εγγύς μέλλον. Ο Eddie Pierce, που διδάσκει στην έκτη δημοτικού μία τάξη που επισκέφθηκε η Sparks, είχε μικρή δυσκολία να ενσωματώσει την πληροφορική στην τάξη του. «Είμαι πραγματικά ενθουσιασμένος,» ανέφερε. Το ίδιο και οι μαθητές του, όπως παρατήρησε. «Όταν ξεκινήσαμε να το κάνουμε, αμέσως είδα το ενδιαφέρον, κρέμονταν από κάθε λέξη που τους έλεγα.»
Μιλάει συχνά στους μαθητές τους για την επιστήμη της πληροφορικής και το πως η τεχνολογία επηρεάζει την καθημερινότητά μας. Κάθε app στα τηλέφωνά τους, κάθε ιστοσελίδα που επισκέπτονται, όλα απαιτούν προγραμματισμό. Έτσι και τα drones που παραδίδουν τα δέματα, ή οι δορυφόροι, ή ακόμα και τα οχήματα που συλλέγουν πληροφορίες σε όλο το ηλιακό σύστημα για την NASA. Οι μαθητές μπορούν να δουν αυτή την ικανότητα του να γράφεις κώδικα να εφαρμόζεται στις ομάδες ρομποτικής, όταν έχουν να προγραμματίσουν τα ρομπότ να ολοκληρώσουν μία διαδικασία, ή σε ένα διαγωνισμό για app, όταν πρέπει να δημιουργήσουν ένα προϊόν για να συμβάλλουν θετικά για το σχολείο τους.
«Τα παιδιά ξεκίνησαν να αντιλαμβάνονται ότι αυτή η ιδέα, δεν είναι απλά μια μικρή ιδέα για να προγραμματίσουν ένα ρομπότ, είναι μία ιδέα που είναι παντού σε όλα τα επίπεδα,» είπε ο Pierce.
Οι άνθρωποι μιλάνε συχνά για το πόσες δουλειές θα είναι διαθέσιμες για τους προγραμματιστές, αλλά η αγορά εργασίας δεν είναι ο μόνος παράγοντας. Η τεχνολογία θα παίξει ρόλο σχεδόν σε κάθε διάσταση στην ενήλικη ζωή των μαθητών. Είναι ήδη πανταχού παρούσα στον κόσμο, που αν οι μαθητές δεν ξέρουν πως δουλεύει όλο αυτό, ακόμα και σαν γενική ιδέα, είναι ήδη σε μειονεκτική θέση την ώρα που θα τελειώσουν το σχολείο, ανέφερε ο Pierce.
«Είναι σαν την άλγεβρα. Πόσες φορές καθίσατε να λύσετε προβλήματα άλγεβρας σαν ενήλικες; Αλλά είναι καλό, είναι γενικές γνώσεις για όλους.»