計(jì)算思維的靈活性
計(jì)算思維(CT)是學(xué)生利用計(jì)算機(jī)科學(xué)思想解決各種難題的一套技能。這些技能包括:
算法思維:使用明確定義的一系列步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果
分解:通過(guò)一次集中一件來(lái)解決復(fù)雜的問(wèn)題
抽象:用簡(jiǎn)單的模型表示復(fù)雜的系統(tǒng)
模式識(shí)別:分析數(shù)據(jù)并使用趨勢(shì)為解決方案提供信息
CT可以用來(lái)解決遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出計(jì)算機(jī)科學(xué)的問(wèn)題,具有社會(huì)公正重點(diǎn)的項(xiàng)目為學(xué)生提供了一個(gè)平臺(tái),讓學(xué)生將這些技能應(yīng)用到吸引人的,真實(shí)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)中。正如悉尼查菲在她關(guān)于學(xué)校社會(huì)公正的TEDx講座中所說(shuō),“真實(shí)的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠在他們周圍的世界中看到并建立聯(lián)系”,幫助學(xué)生理解為什么他們所學(xué)的東西至關(guān)重要。
以下是通過(guò)計(jì)算思維鏡頭教授社會(huì)公正主題的三個(gè)項(xiàng)目示例。
改革美國(guó)刑事司法制度
在這個(gè)英語(yǔ)語(yǔ)言藝術(shù)部門,七年級(jí)學(xué)生在閱讀沃爾特迪恩邁爾斯的怪物時(shí)學(xué)習(xí)美國(guó)刑事司法系統(tǒng),這是一本關(guān)于青少年審判和監(jiān)禁的小說(shuō)。在閱讀小說(shuō)的同時(shí),學(xué)生們對(duì)熟悉的角色蝙蝠俠進(jìn)行模擬試驗(yàn),使用流程圖來(lái)演示犯罪嫌疑人遇到的步驟(算法)。蝙蝠俠是一個(gè)有用的被告,因?yàn)閷W(xué)生一般都了解他并同意他的行為是非法的,盡管他們不同意他是否應(yīng)該因這些行為而受到懲罰。
學(xué)生團(tuán)隊(duì)利用分解的力量打破我們復(fù)雜的法律體系,設(shè)計(jì)自己的司法系統(tǒng)。他們制定了12個(gè)主題的政策,包括毒品,強(qiáng)制性最低限度,身體照相機(jī)和少年拘留。使用Twine,一個(gè)交互式講故事的平臺(tái),團(tuán)隊(duì)將他們的法律適用于六個(gè)真正的刑事案件。每個(gè)案例的結(jié)果由該團(tuán)隊(duì)以前制定的政策決定,可以在案件結(jié)束時(shí)進(jìn)行修訂。
學(xué)生們逐漸意識(shí)到,最初看似明顯的決策在應(yīng)用于不同的現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景時(shí)會(huì)產(chǎn)生意想不到的后果。他們離開(kāi)了這個(gè)單位,內(nèi)部化了我們刑事司法系統(tǒng)重大改革的必要性,以及為什么一些政策變化不像他們最初出現(xiàn)的那樣簡(jiǎn)單。
模擬非洲的爭(zhēng)奪戰(zhàn)
在這個(gè)由Andrew Patterson的課程改編的社會(huì)研究模擬中,7 - 9年級(jí)的學(xué)生代表了歐洲主要殖民化非洲大國(guó)的利益。使用具有簡(jiǎn)化目標(biāo)集(例如,資源類型,地理區(qū)域和氣候)的抽象和大陸的網(wǎng)格化地圖,學(xué)生選擇特定方塊來(lái)聲明每一輪。他們聲稱的土地?cái)?shù)量取決于他們國(guó)家在那個(gè)時(shí)代的相對(duì)實(shí)力和殖民地重點(diǎn)。
在游戲結(jié)束時(shí),學(xué)生將他們的結(jié)果與20世紀(jì)初非洲殖民化的真實(shí)結(jié)果進(jìn)行比較。盡管模擬的性質(zhì)過(guò)于簡(jiǎn)單,但地圖之間的相關(guān)性通常很強(qiáng)。政治和后勤的細(xì)微差別已經(jīng)被抽象出來(lái),幫助學(xué)生了解所涉及的高層動(dòng)機(jī)和決策。
在第一次運(yùn)行期間,學(xué)生們毫不猶豫地展示他們的競(jìng)爭(zhēng)性質(zhì)。然而,他們的任務(wù)是應(yīng)對(duì)其殖民努力的深層影響 - 例如,這些歐洲軍隊(duì)要求非洲土地,綁架勞工奴役和耗盡自然資源的真正意義。在隨后的幾輪中,球隊(duì)努力平衡他們的行動(dòng)背后的道德與他們“贏得”比賽的愿望。
評(píng)估交通站點(diǎn)中的種族偏見(jiàn)
在這一系列關(guān)于概率和人口抽樣的數(shù)學(xué)課程中,七年級(jí)學(xué)生計(jì)算在交通站點(diǎn)搜索的不同種族的駕駛員的比率。他們將他們的發(fā)現(xiàn)與人口普查數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,以確定數(shù)字是代表隨機(jī)抽樣還是顯示出種族偏見(jiàn)的證據(jù)。
為了確定背景,學(xué)生將了解他們?cè)诮煌ㄍA羝陂g的合法權(quán)利以及與警方互動(dòng)時(shí)種族問(wèn)題的原因。接下來(lái),他們使用來(lái)自司法統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)創(chuàng)建樹(shù)形圖,以確定被種族阻止的概率,這與一般人口數(shù)據(jù)形成對(duì)比。使用模式識(shí)別,學(xué)生解釋數(shù)據(jù)(例如,所有司機(jī)中有10%是非洲裔美國(guó)人,但所有搜索過(guò)的司機(jī)中有23%是非洲裔美國(guó)人)并形成有關(guān)全國(guó)交通站點(diǎn)種族偏見(jiàn)的證據(jù)支持結(jié)論。
最后,學(xué)生再次使用當(dāng)?shù)鼐綌?shù)據(jù)的隨機(jī)抽樣來(lái)比較他們縣的搜索率與他們的國(guó)家結(jié)果,使問(wèn)題更加接近家庭。
將社會(huì)正義和計(jì)算思維帶入課堂
與社會(huì)正義問(wèn)題相關(guān)的活動(dòng)可以加強(qiáng)任何課堂的學(xué)習(xí),通過(guò)CT鏡頭處理這些主題,學(xué)生可以更輕松地跨學(xué)科建立聯(lián)系。以下是一些成功的提示:
通過(guò)讓自己變得脆弱并確保所有學(xué)生都能聽(tīng)到您的聲音,在您的課堂中營(yíng)造尊重,安全的氛圍。
當(dāng)前事件是學(xué)生自然聯(lián)系的寶貴思想來(lái)源。
考慮讓學(xué)生說(shuō)出對(duì)他們最重要的問(wèn)題。
不要回避有爭(zhēng)議的話題,因?yàn)檫@些話題可以帶來(lái)最豐富的討論。