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# Computerwissenschaften# Computer und Gesellschaft

Einführung von Informatik in Grundschulen

Frühe CS-Ausbildung kann das Lernen und die Wahrnehmung bei Schülern verbessern.

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Informatik inInformatik inGrundschulenverändern und Fähigkeiten verbessern.Frühbildung kann Wahrnehmungen
Inhaltsverzeichnis

Früh Computerwissenschaft (CS) und Computational Thinking (CT) zu unterrichten, ist super wichtig, damit alle Schüler die Chance haben, in diesen wichtigen Bereichen mitzumachen. Aber es gibt Hürden, die manche Schüler davon abhalten, sich mit CS zu beschäftigen. Dieser Artikel schaut sich an, wie die Einführung von CS in Grundschulen das Lernen und die Wahrnehmung dieser Fächer bei verschiedenen Schülergruppen verbessern kann, mit einem besonderen Fokus auf Geschlecht und Leistung.

Hintergrund

In den letzten Jahren haben viele Länder erkannt, dass es nötig ist, CS schon früh in die Schulcurricula aufzunehmen. Digitale Fähigkeiten sind heute einfach entscheidend für den Erfolg. Aber die Einführung von CS in Schulen ist nicht so einfach und hat oft mit Problemen wie Zugang und Stereotypen zu kämpfen.

Ein wichtiger Aspekt, den man beachten muss, ist, dass nicht alle Schüler die gleichen Möglichkeiten haben, CS zu lernen. Einige haben vielleicht früh Kontakt mit Technologie und Programmierung, während andere das nicht haben. Das führt zu Unterschieden in der Leistung, besonders zwischen Jungs und Mädchen. Auch wenn es Fortschritte gibt, um einige Lücken zu schliessen, gibt es immer noch bedeutende Unterschiede in der Einstellung zu CS je nach Geschlecht.

Die Bedeutung von Frühbildung

CS früh einzuführen kann helfen, ein Zugehörigkeitsgefühl unter den Schülern zu fördern. Schüler, die früh CS lernen, haben eine grössere Wahrscheinlichkeit, Interesse daran zu entwickeln, was ihre zukünftigen Bildungs- und Berufswahl beeinflussen kann. Diese frühe Exposition kann auch helfen, Stereotype zu vermeiden, sodass alle Schüler sich als fähig sehen, Karrieren in CS und verwandten Bereichen zu verfolgen.

Methodologie

Die Studie konzentriert sich auf eine Reform des CS-Curriculums und ein Fortbildungsprogramm für Lehrer. Die Forschung betrachtet Daten, die über ein paar Jahre von Schülern und ihren Lehrern gesammelt wurden. Das wurde durch Umfragen und Bewertungen gemacht, die sowohl Lernergebnisse als auch die Wahrnehmungen der Schüler messen.

An der Forschung nahmen Schüler der Klassen 3 bis 6 sowie ihre Lehrer teil. Es wurden mehrere Studien durchgeführt, um Daten zum Lernfortschritt und zur Wahrnehmung von CS, Robotik und digitalen Tools zu sammeln.

Lernergebnisse

Fortschritte im Lernen

Die Forschung zeigte, dass die Schüler über die Zeit signifikante Fortschritte beim Lernen von CS-Konzepten machten. Die, die CS-Unterricht erhielten, konnten wichtige Ideen verstehen, wie man Anweisungen sequenziert und Schleifen benutzt.

Die Ergebnisse zeigten jedoch auch, dass einfaches Unterrichten von CS nicht garantiert, dass alle Schüler gleich gut lernen. Faktoren wie die Wahrnehmungen der Lehrer und wie sie ihre Ausbildung umsetzten, schienen eine entscheidende Rolle dabei zu spielen, wie gut die Schüler lernten.

Einfluss der Lehrer

Die Einstellung der Lehrer zum CS-Unterricht hatte einen sichtbaren Einfluss auf das Lernen der Schüler. Wenn Lehrer ihre berufliche Entwicklung positiv sahen und motiviert waren, CS zu unterrichten, schnitten ihre Schüler besser ab. Das unterstreicht die Wichtigkeit, Lehrer nicht nur mit Wissen, sondern auch mit der Motivation auszustatten, CS effektiv zu unterrichten.

Geschlechterunterschiede beim Lernen

In Bezug auf Geschlecht zeigten die Ergebnisse, dass Jungs anfangs bei CS-Bewertungen besser abschnitten, der Abstand jedoch kleiner wurde, je mehr Zeit die Schüler mit dem Lernen von CS verbrachten. Das deutet darauf hin, dass frühe Exposition helfen kann, die Leistung für diejenigen zu verbessern, die anfangs Schwierigkeiten haben, einschliesslich Mädchen.

Leistungsunterschiede

Insgesamt wurden die Leistungsunterschiede zwischen Schülern mit niedrigeren und höheren Leistungen über die Zeit kleiner. Die Forschung legt nahe, dass Schüler, die mit niedrigeren Noten starten, tendenziell mehr Fortschritte machen als diejenigen, die mit höheren Noten beginnen. Das ist ein positives Zeichen, um die Leistungsungleichheit in der CS-Ausbildung anzugehen.

Wahrnehmung der Schüler zu Computerwissenschaften

Zu verstehen, wie Schüler CS wahrnehmen, ist ebenso wichtig wie das Messen ihrer Lernergebnisse. Eine positive Wahrnehmung kann zu einem grösseren Interesse an CS und verwandten Bereichen beitragen.

Allgemeine Wahrnehmungen

Die meisten Schüler hatten eine positive Sicht auf CS und die verwendeten Tools. Sie zeigten Interesse an Robotik und digitalen Geräten. Allerdings waren Geschlechterunterschiede offensichtlich, da Jungs im Allgemeinen eine positivere Sicht auf CS hatten als Mädchen.

Die Rolle von Vorbildern

Die Anwesenheit von Vorbildern im Leben der Schüler spielte ebenfalls eine bedeutende Rolle bei ihrer Wahrnehmung von CS. Wenn Schüler das Gefühl hatten, dass jemand in ihrer Nähe, wie ein Lehrer oder ein Elternteil, in CS involviert war, verbesserte sich ihre eigene Wahrnehmung. Diese Verbindung schien besonders wichtig für Mädchen zu sein, die eher weibliche Lehrer als Vorbilder in CS sahen.

Stereotypen und deren Einfluss

Trotz insgesamt positiver Wahrnehmungen beeinflussten Stereotypen weiterhin, wie Schüler sich im Verhältnis zu CS sahen. Mädchen fühlten sich oft weniger sicher in ihren Fähigkeiten in CS im Vergleich zu Jungs, selbst wenn sie gleichberechtigten Zugang zur Ausbildung hatten. Das zeigt, dass soziale Barrieren weiterhin existieren, die das Engagement und Interesse an CS beeinflussen.

Geschlechterunterschiede in der Wahrnehmung

Die Studie stellte fest, dass, während einige geschlechtsspezifische Leistungsunterschiede kleiner wurden, Unterschiede in der Wahrnehmung bestehen blieben. Jungs zeigten weiterhin mehr Interesse und Vertrauen in CS und Robotik im Vergleich zu Mädchen. Das deutet darauf hin, dass weitere Anstrengungen notwendig sind, um eine positive Sicht auf CS bei Mädchen zu fördern und Stereotypen zu minimieren, die sie möglicherweise entmutigen.

Strukturelle Barrieren angehen

Bemühungen zur Verbesserung der CS-Ausbildung müssen sowohl strukturelle Barrieren, wie den Zugang zu hochwertiger Bildung, als auch soziale Barrieren, wie Stereotypen, adressieren. Um die Teilnahme an CS zu erweitern, müssen Schulen sicherstellen, dass alle Schüler mit CS-Materialien arbeiten können und Wege finden, bestehende Stereotypen herauszufordern.

Empfehlungen für Schulen

  1. CS früh einführen: CS von klein auf zu integrieren, hilft, ein Umfeld zu schaffen, in dem alle Schüler ihre digitalen Fähigkeiten lernen und entwickeln können.

  2. Lehrerfortbildung: Robuste Schulungen für Lehrer können sicherstellen, dass sie darauf vorbereitet sind, eine positive Lernatmosphäre zu fördern und CS effektiv zu unterrichten.

  3. Vorbilder fördern: Schulen sollten daran arbeiten, den Schülern Vorbilder in CS, besonders weibliche Vorbilder, zur Verfügung zu stellen, um Stereotypen zu bekämpfen und alle Schüler zu ermutigen, sich als fähig zu sehen, in diesen Bereichen erfolgreich zu sein.

  4. Kontinuierliche Evaluation durchführen: Schulen sollten regelmässig die Auswirkungen ihrer CS-Programme bewerten, um sicherzustellen, dass sie den Bedürfnissen aller Schüler gerecht werden und notwendige Anpassungen vornehmen.

Fazit

Die Einführung von CS in die Curricula der Grundschule hat das Potenzial, einen positiven Einfluss auf das Lernen und die Wahrnehmungen der Schüler zu haben. Indem weiterhin sowohl strukturelle als auch soziale Barrieren angegangen werden, können Bildungseinrichtungen die Teilnahme an CS erweitern und die Chancengleichheit zwischen allen Schülern fördern, unabhängig von Geschlecht oder Hintergrund. Die Bemühungen müssen sich auf frühe Exposition, Lehrerbildung und die Präsenz von Vorbildern konzentrieren, um ein unterstützendes und integratives Lernumfeld für CS zu schaffen. Diese fortlaufende Arbeit ist entscheidend, um sicherzustellen, dass alle Schüler die Möglichkeit haben, in einer zunehmend digitalen Welt zu gedeihen.

Originalquelle

Titel: How are Primary School Computer Science Curricular Reforms Contributing to Equity? Impact on Student Learning, Perception of the Discipline, and Gender Gaps

Zusammenfassung: Early exposure to Computer Science (CS) for all is critical to broaden participation and promote equity in the field. But how does introducting CS into primary school curricula impact learning, perception, and gaps between groups of students? We investigate a CS-curricular reform and teacher Professional Development (PD) program from an equity standpoint by applying hierarchical regression and structural equation modelling on student learning and perception data from three studies with respectively 1384, 2433 & 1644 grade 3-6 students (ages 7-11) and their 83, 142 & 95 teachers. Regarding learning, exposure to CS instruction appears to contribute to closing the performance gap between low-achieving and high-achieving students, as well as pre-existing gender gaps. Despite a lack of direct influence of what was taught on student learning, there is no impact of teachers' demographics or motivation on student learning, with teachers' perception of the CS-PD positively influencing learning. Regarding perception, students perceive CS and its teaching tools (robotics, tablets) positively, and even more so when they perceive a role model close to them as doing CS. Nonetheless gender differences exist all around with boys perceiving CS more positively than girls despite access to CS education. However, access to CS-education affects boys and girls differently: larger gender gaps are closing (namely those related to robotics), while smaller gaps are increasing (namely those related to CS and tablets). To conclude, our findings highlight how a CS curricular reform impacts learning, perception, and equity and supports the importance of i) early introductions to CS for all, ii) preparing teachers to teach CS all the while removing the influence of teacher demographics and motivation on student outcomes, and iii) having developmentally appropriate activities that signal to all groups of students.

Autoren: Laila El-Hamamsy, Barbara Bruno, Catherine Audrin, Morgane Chevalier, Sunny Avry, Jessica Dehler Zufferey, Francesco Mondada

Letzte Aktualisierung: 2023-06-01 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2306.00820

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.00820

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

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