Wsparcie uczelni dla idei nauczania wszystkich uczniów informatyki i programowania: outreach, studia podyplomowe

Transkrypt

1 Wsparcie uczelni dla idei nauczania wszystkich uczniów informatyki i programowania: outreach, studia podyplomowe UMK Toruń, UWr Wrocław

2 Obserwacje Malejące zainteresowanie uczniów kierunkami przyrodniczymi, ścisłymi (matematyką i informatyką), technicznymi Badania poziomu przygotowania uczniów jest niedobrze: w zakresie programowania rozwiązywania problemów (na komputerze) Decyzje państw w skali krajowej UK, USA, W Polsce początek prac nad podobnymi rozwiązaniami: niezbędne zaangażowanie całego środowiska szkolnoakademickiego 2

3 Kryzys 2020 w USA: potrzebnych będzie ponad 1 mln osób z wykształceniem informatycznym, ale uczelnie opuści tylko 400 tys. Podobnie w UK Podobnie w UE W tym roku w Polsce: zamknięto 5 kierunków informatycznych z powodu braku chętnych W Polsce: duży odsiew na I roku studiów (ponad 50%). Powód: zły, nie przygotowany wybór do studiowania często podstawą wyboru jest, czy kierunek jest zamawiany. Potrzebne są alternatywne rozwiązania mobilizujące młodzież. 3

4 Badania EuroStat Polacy a umiejętność programowania średnia europejska: 20 Polscy uczniowie i studenci: miejsce w Europie 4

5 PISA 2012 rozwiązywanie problemów Polska: Poniżej średniej europejskiej we wszystkich kategoriach 5

6 Alfabetyzacja XXI wieku Mark Prensky The True 21st Century Literacy is Programming Prawdziwą alfabetyzacją XXI wieku jest programowanie (w sensie umiejętności korzystania z innowacyjnych możliwości technologii komputerów, nie tylko z gotowych rozwiązań) Programuj! Jeśli nie chcesz być programowany! Mądrością staje się symbioza tego, w czym mózg jest najlepszy, z tym, co komputer potrafi wykonać nawet lepiej [Mark Prensky, 2013] 6

7 Motto języki: matematyki, informatyki, technologii Granice naszego języka są granicami naszego poznania (świata) ale N.N. nie miał nic do powiedzenia N.N. nauczył się hiszpańskiego [Ludwig [M. M. Sysło] Wittgenstein] teraz N.N. nie ma nic do powiedzenia po hiszpańsku Hiszpański = technologia programowania technologii świata za pomocą technologii [Jerzy Szczepkowicz, komentarz do nauki programowania każdego] Język programowania język komunikacji z komputerem ale o czym rozmawiać z komputerem? Trzeba mieć coś do powiedzenia znać algorytmy, informatykę 7

8 Ciekawostka 1: Czytanie ze zrozumieniem 8

9 Ciekawostka 2: język japoński = 4 Japończyk: 2プラス2は4つに 等 しい ni to ni tatsu yon ni narimasu 2, = Dwa i dwa dodane cztery się staje Podobnie: 2/3: PL: Języka, język technologii = Logika: chcąc wykonać działanie powinniśmy najpierw poznać argumenty To jest Odwrotna Notacja Polska ONP (RPN), chyba jedyna rzecz w informatyce mająca w nazwie pierwiastek polski. dwie trzecie Japoński: 3 上 の2つの z trzech dwie (części) 9

10 Źródła kryzysu Brak przygotowania w szkole do przyszłych wyborów wszyscy uczniowie do gimnazjum włącznie uczą się tego samego, a trzeba (H. Steinhaus) i można inaczej (USA) w Polsce jest rozpowszechniona nieznajomość matematyki wyparcie informatyki przez technologię (IT/TI, ICT/TIK) powszechnym nauczaniu (USA) technologia jako informatyka dla wszystkich w Polsce przedmiot informatyka jest od 1985 roku mało atrakcyjne (zawodowo) dla uczniów jest kształcenie informatyczne i matematyczne powszechne, społeczne wyobrażenie o informatyce i matematyce przekonanie uczniów o swoich umiejętnościach informatycznych na ogół błędne dość posmakowali już brak wcześniejszego kontaktu uczniów z informatyką 10

11 W Wielkiej Brytanii: Koniec z ICT w szkołach! Ewolucja szkoły ku elastycznemu systemowi kształcenia M.M. Sysło ICT znika z podstawy programowej i robi miejsce dla informatyki Minister edukacji w UK To było w 2012 roku Od września 2014 do szkół UK wchodzi informatyka i programowania dla wszystkich uczniów 11

12 USA wiele działań federalnych STEM Science, Technology, Engineering, Mathematics: In 2006, George W. Bush announced the American Competitiveness Initiative, which called for an increase in U.S. higher education graduates within STEM disciplines CSTA: CS is on the decline in high schools, in 1100 schools: pre-ap CS classes: 65% in % in % in 2005 AP CS classes: 27% in % in % in 2005 NSF: Transforming High School Computing (2010): CS/ Project: 3-course high school computing curriculum: Introductory (Pre-AP) Course designed for all students Gold Standard New AP Course will show the magic of computing existing AP CS A Course programming-centric course New curriculum will be taught: by newly prepared teachers in classrooms across the US 12

13 Środki zaradcze PL Sugerowane działania: wcześniejsze przygotowanie uczniów (wszystkich) do (ewentualnego) studiowania informatyki i kierunków pokrewnych (matematyki) informatyka dla wszystkich uczniów i rozszerzona informatyka outreach projekt Informatyka + wyjście uczelni do szkół, wsparcie e-learningowe zajęć informatyki na platformach wyraźne rozróżnienie technologia a informatyka odpowiednie podstawy programowe: przedmiotu informatyka i stosowania informatyki technologia w przedmiotach przygotowanie nauczycieli standardy krzepnięcie dydaktyki informatyki uwzględnienie metodyki kształcenia informatycznego!!! 13

14 Myślenie komputacyjne Nowe spojrzenie na kompetencje informatyczne: Kompetencje (umiejętności) budowane na mocy i ograniczeniach komputerowego przetwarzania informacji w różnych dziedzinach i rozwiązywania rzeczywistych problemów Wśród takich umiejętności są (J. Wing, 2006) redukcja i dekompozycja złożonych problemów tworzenie przybliżonych rozwiązań (aproksymacji), gdy dokładne rozwiązanie nie jest możliwe stosowanie rekurencji, czyli myślenia indukcyjnego (rekurencja = iteracja) tworzenie reprezentacji i modelowania danych, problemów i rozwiązań stosowanie heurystyk 14

15 Pewien kłopot Nieco odmienne traktowanie algorytmów w matematyce i informatyce. Matematyka (W.W. Sawyer)... Matematyka, to pewnego rodzaju skrzynka z narzędziami... Informatyka narzędzie = algorytm = zamknięty schemat Algorytm: celem działania, obiekt twórczości, rozwoju, pielęgnacji, Szansa dla matematyki nowe spojrzenie płynące z informatyki Inny problem: komputer, technologia nie występują w podstawie programowej matematyki (!), fizyki to nie są tylko narzędzia, ale metody uprawiania tych dyscyplin. 15

16 I co dalej mapa drogowa Nakładka na podstawę programową poszerzona interpretacja zapisów i nowe elementy (rozporządzenie MEN) zajęcia komputerowe i informatyka dla wszystkich uczniów, w tym programowanie różne ścieżki rozwoju uczniów technika inne przedmioty: przyroda, fizyka, matematyka Standardy przygotowania nauczycieli informatyki, system ewaluacji (w szkole, pod tablicą), certyfikacja (dopuszczenie do zawodu) Rozbudowa systemu kształcenia i doskonalenia nauczycieli informatyki, głównie w uczelniach działania outreach wyjście uczelni do szkół z powszechnym kształceniem matematycznym i informatycznym studia podyplomowe informatyki, nie technologii System ewaluacji pracy nauczycieli i uczniów w szkole certyfikaty i akredytacje: mechanizm nadzoru nad realizacją zmian Kiedy: w ciągu dwóch lat, przygotowanie nauczycieli już 16

17 Dziękuję Państwu za uwagę 17