計算的思考スキルの不平等に取り組む
チリのSTEM学生における計算的思考の性別と学校タイプの格差を調査中。
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計算的思考は、今の世界で重要なスキルになってきてる。多くの国、特にラテンアメリカでは、学校がこれらのスキルを積極的に教えてないんだ。この教育不足は、学生がコンピュータサイエンスの概念を使って問題を解決するために必要な能力を育てられない原因につながる。この文章では、チリの大学で行われた研究を取り上げていて、STEM(科学、技術、工学、数学)のプログラムに入学する学生に焦点を当ててる。この研究は、これらの学生が計算的思考をどれだけ理解しているか、性別、学校の種類、プログラミングの知識の違いがあるかを見てる。
計算的思考って何?
計算的思考にはいくつかの重要なプロセスが含まれる。問題を小さく分解したり、データを整理・分析したり、コンピュータや人が実行できる解決策を見つけたりすることが含まれる。これらのスキルは、テクノロジーが日常生活に大きな役割を果たす世界では不可欠だ。計算的思考の支持者たちは、みんなが若いころからこのスキルを学ぶべきだと考えてる。オーストラリア、韓国、フィンランドのような国々は、これらのスキルを教えるために学校のプログラムを変更してる。
世界的に計算的思考を教える動きがある一方で、ラテンアメリカはその変化が遅れている。アルゼンチン、ブラジル、ウルグアイなどの国にはこれらのスキルを促進する取り組みがあるけど、多くの学校はまだ計算的思考を授業に取り入れていない。チリでは、学校が計算的思考のオプションコースを提供できるけど、必須ではない。チリで計算的思考を教えるためのほとんどの努力は、大学や非政府組織が主催するワークショップに関係してる。
研究の目的
研究の主な目的は次の2つだった:
- 学生が大学教育を始める前に、計算的思考のスキルをどれだけ発展させたかを調べること。
- 性別や通った学校のタイプ(私立または公立)によるスキルの違いを調査すること。
性別と学校タイプに関する以前の研究
いくつかの研究が、計算的思考における性別の違いを見てきた。いくつかの研究では、特に高学年で男の子と女の子の間にスキルのギャップがあることが示唆されている。しかし、適切なトレーニングを受けると女の子も同じレベルに達する場合があるとも言われている。さらに、社会経済的状況や通った学校の種類が、STEM科目での学生のパフォーマンスに影響を与えることも示されてる。
チリの教育システムは社会経済的要因に基づいて非常に分断されている。これにより、低所得家庭の学生は公立学校に通うことが多く、裕福な家庭の学生は私立学校に通う傾向がある。その結果、学校の種類と学業成績の間には重要な関係がある。私立学校の学生は一般的に公立や助成を受けた学校の学生よりも良い成績を収める。
研究デザイン
この研究は、STEMプログラムを専門とする大学に最近入学した学生に焦点を当てた。参加者は、計算的思考スキルを評価するテストを受けるよう招待された。このテストは、基本的な指示やシーケンス、条件文、ループ、関数など、いくつかの領域での能力を評価するように設計されている。
研究者は、参加者から性別、学校の種類、以前のプログラミング知識などの人口統計情報を収集した。これらの要素が計算的思考のスコアにどのように影響を与えるかを分析するのが目標だった。
結果
結果の概要
この研究には500人以上の新入生が参加した。結果は、学生が計算的思考テストで一般的に良い成績を収めていて、スキルのレベルが高いことを示した。しかし、分析では性別や学校の種類によるかなりの違いも明らかになった。
性別の違い
研究では、男性学生が女性学生よりも平均して高い得点をとった。このギャップは、大学に入る前から男の子が女の子よりも強い計算的思考スキルを持っている可能性があることを示唆している。この違いは、以前のプログラミング経験を考慮に入れても依然として重要だった。
興味深いことに、いくつかの研究では女の子が適切なトレーニングを受けることで男の子に追いつけるとされているが、この研究は、チリのSTEMプログラムに入学する学生の間でも性別のギャップが続いていることを示している。このパターンは、他の国の研究結果とも一致していて、計算スキルの不平等が高学年で顕著になることが多い。
学校タイプの違い
参加者が通った学校の種類によるパフォーマンスの違いも観察された。私立学校の学生は、公立や助成校の学生よりも高いスコアを達成した。この結果は、教育機会や結果における不平等の別の層を強調している。
全体的に、以前のプログラミング経験がある学生がテストで良い成績を収めた。ただし、プログラミング経験を持つ女学生は少なく、大学に入る前にこれらのスキルを学ぶ機会が少なかった可能性がある。
結果の意義
この研究の結果は、計算的思考における不平等に寄与する教育システムの構造的な問題があることを示唆している。学校で計算的思考の訓練が必須でないことは、特に異なる性別や社会経済的背景を持つ学生の間でスキルにギャップをもたらす可能性がある。
性別の不平等への対処
計算的思考における性別のギャップに対処するには、すべての学生に平等な機会を提供するプログラムを実施することが重要だ。ワークショップや特別なトレーニングを提供することで、女学生が計算的思考スキルを伸ばすのを助けることができる。
今後の研究では、異なる教授法やトレーニングプログラムが性別の不平等を減少させる効果を探ることができる。もし取り組みが効果的であれば、それを大規模に導入し、すべての学生にコンピュータサイエンス教育への平等なアクセスを促進できる。
学校タイプの不平等への対処
性別に基づく不平等に加えて、この研究は学校の種類に基づく不平等に対処する必要性も強調している。公立や助成学校の学生向けに教育資源と機会を改善する努力は、すべての学習者にとって平等な競争の場を提供するのに役立つ。
異なるバックグラウンドを持つ学生のニーズに合わせたプログラムを作ることで、教育者はすべての学生が計算的思考や他のSTEM科目で成功するチャンスを確保できる。
今後の研究の方向性
この研究の結果は、今後の研究にいくつかの道を開く。長期的な研究は、学生が教育を進めるにつれて計算的思考スキルがどのように発展するかを追跡し、これらのスキルがどのように進化するかについての洞察を提供できる。
研究はまた、観察されたスキルのギャップに寄与する要因を調査することもできる。社会的規範、期待、ステレオタイプの役割を理解することで、これらの不平等を減少させるための戦略を示すことができる。
さまざまな教育戦略やプログラムが学生の計算的思考スキルに与える影響を調査することで、教育者にとって貴重な洞察を提供できる。異なるグループの学生に何が最も効果的かを学ぶことで、学校はプログラムを調整してより良い学習成果を促すことができる。
結論
チリの大学の新入生を対象にしたこの研究は、計算的思考スキルの発展における重大な不平等を浮き彫りにしている。結果は、男性学生が女性学生よりも優れている性別のギャップや学校の種類による不平等が存在することを示している。これらの結果は、これらの不平等に対処するために、より包括的な教育実践が必要であることを強調している。
特に少数派のグループに向けた計算的思考トレーニングへのアクセスを強化することで、より公平な教育環境を育むことができる。
今後の努力は、すべての学生に平等な機会を提供するプログラムを作り、計算的思考の不平等に影響を与える要因をさらに探る研究を行うことに重点を置くべきだ。これらのギャップを埋めるために取り組むことで、教育者はすべての学生がますますデジタル化する世界で成功できるように助けることができる。
タイトル: Inequalities in Computational Thinking Among Incoming Students in an STEM Chilean University
概要: While computational thinking arises as an essential skill worldwide, formal primary and secondary education in Latin America rarely incorporates mechanisms to develop it in their curricula. The extent to which students in the region acquire computational thinking skills remains largely unknown. To start addressing this void, this article presents findings from a cross-sectional study that characterizes the computational thinking abilities of incoming students at a Chilean university with a strong emphasis on STEM disciplines. Based on more than 500 responses, this study provides evidence of significant inequalities in computational thinking across gender, type of school (private or no), and prior programming knowledge. The discussion offers insights into how these disparities relate to contextual factors of the country, such as a highly socio-economically segregated educational system, public policies focused mainly on technology access, and heavy reliance on voluntary initiatives, to develop computational thinking. The findings can enlighten upcoming research endeavors and formulate strategies to create a more equitable field for students entering STEM degrees in nations facing similar circumstances.
著者: Felipe González-Pizarro, Claudia López, Andrea Vásquez, Carlos Castro
最終更新: 2024-07-22 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://arxiv.org/abs/2407.15833
ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2407.15833
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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