อะไรคือความท้าทายในการสอนวิทยาการคอมพิวเตอร์ในสหรัฐอเมริกา และ CodeGym จะช่วยคุณเอาชนะความท้าทายเหล่านั้นได้อย่างไร

หากคุณเป็นนักการศึกษาที่สอนวิชาวิทยาการคอมพิวเตอร์หรือกำลังเตรียมที่จะเรียนวิชานี้ บทความนี้จะช่วยคุณได้มาก เราได้รวบรวมแนวโน้มหลักในการสอน CS ในโรงเรียนในสหรัฐอเมริกา (จากการสำรวจ State of Computer Science Education) ซึ่งคุณควรคำนึงถึง

มีโรงเรียนมัธยมศึกษาเพียงครึ่งหนึ่งเท่านั้นที่มีคอมพิวเตอร์ขั้นพื้นฐาน

การเรียนรู้ CS ส่งเสริมความอยากรู้อยากเห็นและจินตนาการ รวมถึงพัฒนาทักษะการคิดเชิงตรรกะและเชิงวิพากษ์และการแก้ปัญหา พูดง่ายๆ ก็คือ วิทยาการคอมพิวเตอร์สามารถช่วยให้ประเทศชาติมีความ "ฉลาดขึ้น" ได้ และรัฐบาลก็รู้เรื่องนี้เช่นกัน นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมในปีที่ผ่านมา โรงเรียนต่างๆ ได้เพิ่มขีดความสามารถด้านเทคโน และเริ่มสอนวิทยาการคอมพิวเตอร์ตั้งแต่ชั้นประถมศึกษา และที่โรงเรียนบางแห่ง ซึ่งเป็นระดับบนสุดของเส้นทาง K-12 นักเรียนระดับมัธยมศึกษาตอนปลายยังได้เรียนรู้หัวข้อขั้นสูง เช่น ความปลอดภัยทางไซเบอร์ วิทยาศาสตร์ข้อมูล และปัญญาประดิษฐ์ ถึงกระนั้น โรงเรียนมัธยมในสหรัฐฯ ส่วนใหญ่เพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่เปิดสอนหลักสูตรพื้นฐานด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ – 53% ไม่ต้องพูดถึงว่าเมื่อเทียบกับการสำรวจในปี 2018 เปอร์เซ็นต์ของ "โรงเรียน CS" เพิ่มขึ้นอย่างมากจาก 35% ความก้าวหน้าที่สำคัญนี้บรรลุผลสำเร็จเป็นส่วนใหญ่เนื่องมาจากความมุ่งมั่นและความพยายามของครู ผู้นำโรงเรียน ครูใหญ่ ผู้กำหนดนโยบาย และผู้สนับสนุนอื่นๆ นอกจากนี้ จำนวนนักเรียนที่สอบ AP วิทยาการคอมพิวเตอร์ยังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงหลายปีที่ผ่านมา อันที่จริงแล้ว การสอบวิทยาการคอมพิวเตอร์ AP เพิ่มขึ้น 13% (ข้อสอบ 179,188 รายการในโรงเรียน 7,139 แห่ง) การสอบ AP Computer Science A เปิดตัวในปี 2559 มุ่งเน้นไปที่การแก้ปัญหาและการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุโดยใช้ Java เป็นแกนหลัก ข้อสอบครอบคลุมแนวคิดสำคัญๆ ของวิทยาการคอมพิวเตอร์ และทำให้นักเรียนคุ้นเคยกับการคิดเชิงคำนวณ รวมถึงอัลกอริทึม แม้ว่าบางโรงเรียนไม่สามารถจัดเตรียมการสอบได้ดี นั่นเป็นสาเหตุที่ครูจำนวนมากอ้างถึงหลักสูตร Java ออนไลน์ ที่ครอบคลุมความรู้และฝึกฝนทักษะที่นักเรียนจำเป็นต้องมีเพื่อผ่านการสอบ CS

ความไม่สมดุลในการสอนวิทยาการคอมพิวเตอร์ที่โรงเรียน

ทั้งหมดที่กล่าวมา เมื่อคำนึงถึงความสำคัญของไอทีในสังคมปัจจุบัน โรงเรียนเกือบครึ่งหนึ่งยังขาดหลักสูตร CS ไม่เพียงพอ ด้วยเหตุนี้ การสำรวจพบว่าผู้ที่สามารถเข้าถึงการศึกษาด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์มีความแตกต่างบางประการ เช่น โรงเรียนในชนบท โรงเรียนในเมือง และโรงเรียนที่มีนักเรียนด้อยโอกาสทางเศรษฐกิจในเปอร์เซ็นต์ที่สูงกว่า มีแนวโน้มที่จะเปิดสอน CS น้อยลง ดังนั้นจึงควรปรับปรุงการเข้าถึงและการมีส่วนร่วมของนักเรียนทุกกลุ่มให้มากขึ้น นั่นเป็นสาเหตุที่ Code.org Advocacy Coalition จัดทำนโยบายเก้าชุด ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อทำให้ CS กลายเป็นส่วนพื้นฐานของระบบการศึกษาของสหรัฐอเมริกาโดยรวม กรอบนโยบายที่ครอบคลุมนี้ขยายขอบเขตการสอนและการเรียนรู้วิทยาการคอมพิวเตอร์โดยสนับสนุนหลักการต่อไปนี้: ความเสมอภาคและความหลากหลาย ความชัดเจน ความสามารถ ความเป็นผู้นำ และความยั่งยืน และหากเราตรวจสอบสถิติ เราจะเห็นว่ารัฐในสหรัฐฯ ที่นำนโยบายทั้ง 9 ฉบับมาใช้มากกว่านั้นกำลังได้รับผลลัพธ์ที่น่าอัศจรรย์ (เช่น มีโรงเรียนที่เปิดสอนวิทยาการคอมพิวเตอร์ในเปอร์เซ็นต์ที่สูงกว่า) ในปีที่ผ่านมา 31 รัฐได้นำนโยบายการศึกษาด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ 50 ฉบับมาใช้ร่วมกับแอละแบมา อาร์คันซอ ไอดาโฮ อินเดียนา แมริแลนด์ เนวาดา และเซาท์แคโรไลนา โดยนำนโยบายทั้ง 9 ฉบับที่แนะนำโดย Code.org Advocacy Coalition สิ่งที่น่าทึ่งคือสองรัฐเหล่านี้ (อาร์คันซอและเซาท์แคโรไลนา) มีโรงเรียนมัธยมที่เปิดสอนวิทยาการคอมพิวเตอร์มากที่สุดแห่งละ 92% รองลงมาคือแมริแลนด์ที่ 90%

ครูหลักสูตร CS จำนวนมากไม่มีใบรับรองด้าน CS ด้วยซ้ำ

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ รัฐส่วนใหญ่ไม่ต้องการให้ครูหลักสูตร CS ต้องมีใบรับรองด้าน CS ด้วยซ้ำ เนื่องจากครู CS จำนวนมากยังใหม่กับ CS แต่ไม่ได้สอน: 53% ของผู้ตอบแบบสอบถามมีประสบการณ์ในชั้นเรียนมากกว่า 10 ปี โดยมีเพียง 16% เท่านั้นที่มีประสบการณ์ในห้องเรียน CS มากกว่า 10 ปี ยิ่งไปกว่านั้น มีเพียง 30% เท่านั้นที่จบปริญญาด้าน CS, IT หรือสาขาที่เกี่ยวข้อง และ 6% จบปริญญาสาขาวิทยาการคอมพิวเตอร์ ท้ายที่สุดแล้ว หลักสูตรวิทยาการคอมพิวเตอร์หลายหลักสูตรสอนโดยบุคคลที่ไม่มีวุฒิการศึกษาด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น? เนื่องจากบางรัฐขาดโปรแกรมการรับรองหรือมีเส้นทางที่ไม่สอดคล้องกันในการได้รับข้อมูลรับรองที่เหมาะสม จากนี้ จึงสรุปได้ง่ายว่าครูต้องมีแนวทางที่ตรงไปตรงมากว่านี้เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการสอน CS การรับรองหรือหลักสูตรเพิ่มเติมจะทำให้ครูมีความรู้เพียงพอที่จะสอนวิทยาการคอมพิวเตอร์แก่ผู้อื่นได้อย่างแน่นอน ดังนั้น CodeGym จึงให้ความช่วยเหลือนักเรียนและอาจารย์โดยนำเสนอการพัฒนาทางวิชาชีพออนไลน์และเตรียมความพร้อมสำหรับการสอบ การรับรอง และบทเรียน (โดยการนำเสนอข้อมูลเพิ่มเติมในหัวข้อเฉพาะ)

การศึกษาระดับมัธยมศึกษาจะได้รับประโยชน์จากหลักสูตร CodeGym ได้อย่างไร

บทเรียนได้รับการออกแบบในรูปแบบ "gamified" ซึ่งจะเป็นโบนัสที่ชัดเจนหากครูต้องการเพิ่มเนื้อหาแบบโต้ตอบให้กับหลักสูตรวิทยาการคอมพิวเตอร์ และทำให้บทเรียนน่าสนใจยิ่งขึ้นสำหรับชั้นเรียนระดับประถมศึกษาหรือขั้นสูง นอกจากนี้ ทฤษฎีนี้ยังได้รับการอธิบายผ่านตัวอย่างในชีวิตจริงอีกด้วย หลักสูตรนี้มีเส้นทางการเรียนรู้สองเส้นทาง โมดูลแรกถูกขยายและประกอบด้วยสี่โมดูล (Java Syntax, Java Core, Java Multithreading, Java Collections) ที่รวม 10 ระดับขึ้นไปในแต่ละโมดูล ในขณะที่เรียนจบแต่ละโมดูล นักเรียนจะได้เรียนรู้ทักษะการเขียนโปรแกรมของคุณผ่านการบรรยายทางทฤษฎีและภาคปฏิบัติ คุณจะได้รับข้อเสนอให้แก้ไขงานเขียนโค้ด 1,200 งานในหัวข้อและระดับความซับซ้อนที่แตกต่างกัน

หลักสูตรของหลักสูตร CodeGym แบบขยาย:

เส้นทางการเรียนรู้ที่สองคือโปรแกรมฝึกอบรมการสอบ AP Java ซึ่งมี 18 ระดับ แพ็คเกจนี้ประกอบด้วยหัวข้อที่นักเรียนต้องผ่านการสอบนี้

หลักสูตรการสอบ AP Java CodeGym:

จากระดับกลาง หลักสูตรนี้เปิดโอกาสให้นักเรียนได้เริ่มต้นเขียนโปรเจ็กต์ขนาดเล็ก เช่น เกม แชทบอท โปรแกรมจำลอง ATM แอปสำหรับร้านอาหาร ฯลฯ สิ่งที่ยอดเยี่ยมคือ หลักสูตรนี้ได้รับการสนับสนุนด้วยระบบตรวจสอบงานอัตโนมัติอัจฉริยะ (ที่ปรึกษาเสมือน) ) ซึ่งจะตรวจสอบ "การบ้าน" ของคุณทันที ให้ข้อเสนอแนะ และช่วยแก้ไขข้อผิดพลาด เพื่อให้กระบวนการดำเนินงานง่ายขึ้น CodeGym จึงรวมเข้ากับ IntelliJ IDEA ซึ่งเป็นหนึ่งใน Java IDE สมัยใหม่ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ดังนั้น นักเรียนจะสามารถทำงานให้เสร็จสิ้นได้โดยตรงใน IDEA และเนื่องจากเชอร์รี่เหนือกว่า หลักสูตรนี้จึงมีให้บริการบนแอป Android เพื่อความสะดวกสบายและความยืดหยุ่นเป็นพิเศษ หลักสูตรนี้เปิดสอนสำหรับกลุ่มตามโรงเรียนหรือวิทยาลัย บัญชีทั้งหมดของนักเรียนเชื่อมต่อกันในส่วนพิเศษของคุณ ในกลุ่มส่วนตัว ทุกคนยังสามารถเข้าถึงลีดเดอร์บอร์ดที่แสดงความสำเร็จและการให้คะแนนของนักเรียน โดยอิงตามระดับและงานที่เข้าร่วม มีตัวเลือกในการสร้างความคิดเห็น/บทความด้วย เมื่อโพสต์บทความใหม่ สมาชิกกลุ่มทั้งหมดจะได้รับแจ้งทันที (บทความอาจรวมถึงสื่อการเรียนรู้ การอภิปรายงาน ฯลฯ)

สรุป

แม้ว่าการเข้าถึงวิทยาการคอมพิวเตอร์จะมีความก้าวหน้าอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเปรียบเทียบกับปีก่อนๆ แต่นักการศึกษาในหลายโรงเรียนยังคงมีความท้าทายมากมายในการสอนวิทยาการคอมพิวเตอร์ ความท้าทายที่สำคัญคือ:

• ขาดความเชี่ยวชาญในทางปฏิบัติในการสอนวิทยาการคอมพิวเตอร์
• ขาดโปรแกรมการฝึกอบรมแบบครบวงจร
• การเข้าถึงการฝึกอบรม CS ไม่เพียงพอ

หากคุณเป็นนักการศึกษา คุณอาจคุ้นเคยกับปัญหาเหล่านี้อยู่แล้ว ข่าวดีก็คือ คุณสามารถใช้หลักสูตร CodeGym สำหรับการศึกษาระดับอุดมศึกษาได้พร้อมสิทธิประโยชน์สองประการ: ยกระดับความรู้ของคุณในการเขียนโปรแกรมพื้นฐาน และกำหนดการฝึกอบรม CS ที่มีประสิทธิผลสำหรับนักเรียนของคุณ