資訊科技

玩解構、教邏輯 新程式教育

從白宮到矽谷,讓美國所有學生學習程式設計的呼聲越來越響亮。 但此願景的一些倡議者指出教學現場的困境, 其他批評者則擔心產業會主導課程內容。 程式普及教育可行嗎?是美國學校該追求的目標嗎?

撰文/波兒(Annie Murphy Paul)
翻譯/鍾樹人
2016-09

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玩解構、教邏輯 新程式教育

從白宮到矽谷,讓美國所有學生學習程式設計的呼聲越來越響亮。 但此願景的一些倡議者指出教學現場的困境, 其他批評者則擔心產業會主導課程內容。 程式普及教育可行嗎?是美國學校該追求的目標嗎?

撰文/波兒(Annie Murphy Paul)
翻譯/鍾樹人
2016-09


「太棒了!我們先到!」

愛莉和蘿倫是美國加州洛沙托斯羅耀拉小學的六年級生,在第五節課開始前幾分鐘,就迫不及待跳進該校教師維亞納桑(Sheena Vaidyanathan)授課的教室。兩名女學生一直在和另兩名男同學威廉與布萊克比賽,看誰比較早到電腦程式設計課教室。

兩名女學生在一排新的蘋果桌上型電腦前方坐下來,立刻開始進行維亞納桑指定的作業:找出並修正電腦程式裡的某個錯誤。這個過程非常辛苦但很重要,通常會耗費程式設計師大把的時間。

上課鐘響,更多學生走進了教室。維亞納桑是一位身形嬌小的女士,態度溫和而且親切,她面帶笑容迎接他們。

「老師,今天我們要做什麼?」一名男孩在進教室的時候問道。

「幫程式除錯。」她回答。

「太好了!」他大叫,飛奔到電腦前方。

「程式普及教育」運動的倡議者會樂於看見此教學現象在全美各地出現,這些倡議者包括渴望聘僱新一代工程師和程式設計師的商業領袖,以及企圖確保美國在全球經濟中維持競爭力的政府官員。今年初,微軟的共同創辦人蓋茲(Bill Gates)在推特上發文:「每個學生都應該學習這項21世紀的基本技能。」蓋茲和其他人主張,程式設計是新的公民素養,就跟閱讀能力與數學能力同樣重要。作家兼演說家普連斯基(Marc Prensky)提出「數位原住民」(digital native)一詞,在2008年一篇文章中寫道:「我相信最能代表個人素養的單一技能會是程式設計。」

這些倡議者提到了此領域的發展機會,以及對程式設計師的迫切需求;他們說,未來幾年這些需求會持續擴大。

針對美國的電腦科學教育,歐巴馬政府官員描繪了極具雄心的願景:希望美國學生可以與其他國家的學生並駕齊驅;他們指出英國從2014年就開始要求每位學生學習程式設計。在美國,白人與富裕家庭和少數民族與弱勢家庭的學生,雙方成績長久以來都有差距,歐巴馬政府希望落實程式普及教育,進而縮短這樣的差距。

然而,要達成這樣的願景並不容易。想把程式教育推廣到全美的學校,會面臨教學現場的嚴峻挑戰,無論是合格教師人數或課程材料都依然短缺。美國極度分權的學校系統,也造成全國性的改革難以推動,跨州共同核心課程標準(Common Core State Standards)的設計者就深知這點,並且多數學校根本還未因應資訊時代來更新規定與標準(舉例來說,在數學或科學科目的畢業條件中通常不包含電腦科學課程)。另外,來自不同種族和社經背景的學生,其電腦知識也差異懸殊;研究顯示,學校通常會對白人與富裕家庭的學生提供深入、實質的教材,對少數民族與弱勢家庭的學生則提供較淺薄的,反而堅定了雙方的落差。

越來越多人察覺到,美國學生為21世紀生活與工作所做的眾多準備中,程式設計技能只會是其中之一。程式設計是電腦科學的實務,但學生也需要學習理論:了解電腦運作的基本原則。為了普及計算思維(computational thinking),我們需要動員校外與校內的許多力量,校外方面是透過課外活動與資源,校內則是訓練教師、修改課程,整合電腦科學與其他學科,並調整畢業條件。...