Skapar möjligheter för samhällen på landsbygden genom fortbildning inom datavetenskap

Utmaning

Jeff Gray är uppvuxen i Appalacherna och började tidigt tycka om vetenskap. Grays föräldrar stöttade honom i intresset för teknik och vetenskap och han blev först i familjen med att studera på universitet. ”När jag tänker tillbaka på mina egna erfarenheter från vetenskapsutställningar ser jag att det var där min passion började”, säger han. För honom var det mycket värdefullt att komma i kontakt med vetenskap och teknik redan i unga år.

När han blev professor i datavetenskap vid University of Alabama insåg Gray att det endast var ett fåtal gymnasieelever i delstaten, särskilt på landsbygden, som tidigt kom i kontakt med datavetenskap i skolan. Gray förstod att utan kunskaper i det datavetenskapliga ämnet skulle eleverna inte vara förberedda för arbetslivet, särskilt med tanke på att Alabama blivit ett nav för datavetenskapsrelaterade jobb under de senaste årtiondena, framför allt i Huntsville-regionen, där teknikutvecklingen påverkats av NASA:s inflytande.

Men det var inte helt problemfritt att ge eleverna dessa möjligheter. I många skoldistrikt på landsbygden i Alabama, där några av USA:s fattigaste områden finns, är det ont om datavetenskapsutbildningar. År 2007 fanns det bara tre heltidsanställda gymnasielärare som var godkända datavetenskapslärare i hela delstaten (totalt finns 454 gymnasieskolor i delstaten). Av de tjugosju elever som gjorde AP-testet i datavetenskap A (AP CSA) det året var det bara tre tjejer och tre afroamerikanska elever som gjorde testet. I en delstat där den afroamerikanska befolkningen utgör tjugofem procent av invånarna var det ett tydligt tecken på att tillgången till datavetenskapliga utbildningar inte var jämnt fördelad.

”Glappet måste försvinna”, säger Gray. Han var övertygad om att fortbildningen för lärare skulle ge bättre datavetenskapsutbildningar på enskilda skolor. Tyvärr var det dåligt med statliga bidrag till datavetenskapsutbildningar under senare delen av 00-talet, och ännu värre ställt var det med fortbildningen för lärare i ämnet. Till en början försökte Gray bygga upp kunskaperna inom datavetenskap genom sommarkurser på universitetet. ”Vi hade bara kapacitet för omkring fyrtio elever åt gången”, säger Gray. Men trots att de små sommarkurserna hade viss effekt var de opraktiska när han ville utöka arbetet.

Lösning

Gray såg en möjlighet att förstärka sina ansträngningar genom att hjälpa lärarna att vässa sina kunskaper inom datavetenskapen. ”Om vi kunde utbilda mellan trettio och fyrtio lärare åt gången skulle deras påverkan på eleverna kunna mångdubblas”, säger Gray. År 2011 fick Gray det första av sex årliga fortbildningsbidrag för lärare från Google i syfte att erbjuda introduktionskurser för fortbildning inom datavetenskap. Kurserna inriktades mot pedagogik och engagemangsstrategier för gymnasielärare i hela delstaten.

Bidraget har gjort det möjligt att införa mentorskap och stöd för den blivande gruppen av datavetenskapslärare, menar Gray. Detta är en mycket viktig del i att skapa en hållbar datavetenskapsutbildning i Alabama. ”Vi fokuserade först på att skapa grupper för lärare, snarare än enstaka lektionstillfällen”, förklarar han. Gray fortsatte att hålla fortbildande introduktionskurser i datavetenskap under 2013, med nära hundra deltagande lärare sedan det första bidraget betalats ut.

På grund av det ökande behovet av fortbildning behövde Gray ett bättre sätt att ”utbilda utbildarna”, så att lärarna kunde återvända till sina lokalsamhällen och utbilda sina kollegor. År 2014 breddade han sitt fortbildningsprogram genom att skapa en öppen nätbaserad kurs för att hjälpa lärarna att förbereda sig för AP-testet i datavetenskapsprinciper (CSP). Kursen utformades för att nå lärare i såväl Alabama som i resten av landet, och i kursen ingick 120 videor med fokus på de olika examinationsområdena. Den är fortfarande tillgänglig som onlinekurs.

"Den geometriska tillväxten som skapas genom en fortbildningsmodell för utbildning av utbildarna är avgörande för att tillgodose behoven av skalbarhet och hållbarhet inom datavetenskapsutbildningen i grundskolan."

Jeff Gray, Professor i datavetenskap, Institutionen för ingenjörsvetenskap vid University of Alabama

Fördelar

Får den lokala datavetenskapsutbildningen att växa

Gray tackar Googles lärarbidrag för framgångarna med datavetenskapliga utbildningar på grundskolan. Efter att han beviljats sitt första bidrag från Google fick han ytterligare ett bidrag på en miljon USD från National Science Foundation (tillsammans med A+ College Ready) för att utöka fortbildningsprogrammen inom datavetenskap i hela Alabama. Gray är övertygad om att utbildning av datavetenskapslärare kommer att få fler elever att studera ämnet (särskilt elever som historiskt sett varit underrepresenterade). Han är nu en av ordförandena i guvernörens specialgrupp för datavetenskapsutbildning i Alabama och arbetar med kollegorna på College of Education för att förbereda gymnasieelever med inriktning på matematik inför antagandet till University of Alabama.

Ger fortbildningen större betydelse

Tack vare Grays syn på fortbildning, oavsett om det gäller individanpassad inlärning eller genom öppna nätbaserade kurser, har kompetensen ökat bland lärarna i Alabama och övriga USA. Erfarna datavetenskapslärare i delstaten kan nu utbilda lärarna på sina egna skolor. I dagsläget finns det etthundratrettio lärare i delstaten som kan lära ut AP:s datavetenskapsprinciper, vilken kan jämföras med bara tre lärare 2007. Över två tusen lärare har gått den öppna nätbaserade kursen i datavetenskapsprinciper sedan 2014.

Effektivare och mer självgående datavetenskapslärare

Gray och hans kollegor ser att gruppen av datavetenskapslärare växer mer och mer tack vare investeringarna i fortbildning för lärare de senaste sex åren. ”Vi ser hur våra lärare kliver fram som nationella ledare”, säger Gray. Däribland finns exempelvis Carol Yarbrough, som är datavetenskapslärare på Alabama School of Fine Arts i Birmingham och som numera är medlem i universitetsledningens utvecklingskommitté för AP-kursen i datavetenskapsprinciper.

Når elever som är underrepresenterade inom datavetenskapen

”Alla elever behöver inte bli ingenjörer, men vi tror att det är lika viktigt för dem att förstå grunderna i krypteringen av deras egna dagliga meddelanden som det är att förstå en grodas anatomi”, säger han. ”Eleverna måste förstå hur tekniken fungerar inom många olika ämnen.” Under 2017 var det 1 700 elever som gjorde AP:s test i datavetenskapsprinciper, vilket kan jämföras med bara 27 elever år 2007, innan Grays datavetenskapskurser för lärare och den öppna nätbaserade kursen började. Över 150 av de elever som gjorde AP-testet i datavetenskapsprinciper var afroamerikaner. År 2007 var de bara tre stycken. 2017 var det mer än 500 kvinnor som gjorde AP-testet i datavetenskapsprinciper. År 2007 var de också bara tre. Eleverna ”måste se det för att kunna bli det”, säger Gray om värdet av att ha en mångfald av förebilder bland både lärare och andra som använder datavetenskap i yrket.

Organisationsprofil

Om Jeff Gray: Dr Jeff Gray var den första i sin familj att ta universitetsexamen och är nu en mycket uppskattad fakultetsmedlem på institutionen för ingenjörsvetenskap vid University of Alabama. Han är även nationell ledare inom datavetenskaplig utbildning. Sedan 2003 har Gray utbildat gymnasielärare i att integrera datavetenskap i sina teknikkurser. Han arbetar även med universitetsledningen för att sjösätta olika projekt och ta fram resurser till en avancerad kurs i datavetenskap för att öka utbildningsintresset för både datavetenskap och STEM-ämnena (naturvetenskap, teknik, ingenjörsvetenskap och matematik) på gymnasienivå och eftergymnasial nivå. Gray har mottagit flera olika bidrag från National Science Foundation, och mellan 2014 och 2017 var han medlem i utbildningsrådet på Code.org. Varje år håller han i en robottekniktävling för grundskoleelever från alla årskurser och ett sommarläger för elever från över 15 delstater.

Produkter som används

Ladda ned

Tack för att du registrerade dig!

Let us know more about your interests.