Как да преподавам нещо на никого

Преподавателският ми опит

Започнах да преподавам през 1983 г. В градското училище в Пен ми беше дадена задача да преподавам програмиране на не-специалности. В този клас използвахме език, наречен Pascal. Този опит ме стимулира да науча Паскал и след това да предам разбирането си за Паскал на неспециалисти - различни студенти от целия кампус. Първо научих Паскал, но това стана по-лесно, тъй като бях изучавал много други езици преди Паскал. Когато преподаваме, често сме само на една крачка пред учениците. Както се казва: Няма по-добър начин да научим нещо, отколкото да го научим.

Курсът на Паскал беше един от определящите моменти в моята преподавателска кариера, защото осъзнах огромността на предизвикателствата, присъстващи в преподаването. Беше наистина трудно да се намерят идеи и концепции сред хората. Тази задача стана още по-сложна, защото студентите не бяха компютърни учени. Изпитвам голямо уважение към всички учители - към тези, които ме преподаваха, и към моите колеги, които учат други. Казват, че преподаването е трудна работа и наистина е така. Това е и едно от най-възнаграждаващите дейности.

От тези ранни години преподавах в два университета (Университета на Флорида и наскоро в Тексаския университет в Далас). Имам документи и книги и няколко видео лекции. Но също така обичам да преподавам в неформални места като паркове, библиотеки, музеи и културни центрове. Но най-доброто учение се получава при обикновен разговор със семейството и приятелите. Може всичко да изглежда като празен разговор, но не е така. Когато се ангажираме социално, създаваме богат образователен контекст. Ние не мислим за това като за преподаване или за учене, защото се провежда неформално. Но ученето и преподаването се случват навсякъде и през цялото време.

Машината на фабриката за образование

Някои от класическите образователни проблеми, които имаме в нашето общество, са разгледани във възхитително видео от сър Кен Робинсън в „Училищата убиват творчеството?“ Кен посочва, че нашето модерно образование идва от възхода на индустриалния комплекс през 19 век, когато превърнахме преподаването във фабрично предприятие, за да съответстваме как механично обработваме потребителските продукти.

Изображение от метода на гробището на Ан Шоу

В ерата на масовата индустриализация ние не само изграждахме фабрики. Превърнахме се във фабрични машини. Това напомня на The Matrix. Ние живеем в него. Как да излезем от него?

Нео открива, че може да бъде

Преподаване на всичко на всеки: Методът

Преподаването изисква нещо, което искате да прехвърлите на някого. Ние, учителите, често наричаме това „учебна цел“. Класовете се състоят от колекция от тези цели. Мислете за преподаването като вид основна човешка комуникация, а не като чисто формална дейност, провеждана в стая. Може да се обърнете към своя приятел и да кажете „Току-що разбрах, че ураганите са топлинни двигатели.“ Ако приемем, че вашият приятел намира това интригуващо, започвате разговор. Този случаен разговор е пропити с преподаване и учене.

От личния си преподавателски опит открих, че добрият начин на преподаване следва тези три основни стъпки:

  • Определете концепцията, която трябва да се преподава (например ураган като топлинен двигател)
  • Идентифицирайте учащия (например ваш приятел)
  • Познайте дълбоко своя ученик - знайте възможно най-подробно какво мотивира обучавания

Преподаване „Число“

Представете си, че се опитвате да научите някого какво означава „число“. Това правят учителите по математика от векове - по много креативни начини. Числото е абстрактен модел, подобно на всички други математически понятия, чрез които изследваме света.

Ето пет хипотетични обучаващи се за тази цел на учене от „число“:

  • Ученик №1 играе Minecraft и Pokémon Go. Преподавате номер в Minecraft, като насърчавате ученика да представя число, използвайки блокове. Не ни интересува дали полученото творение е полезно за други хора. Важното е в процеса - дизайнът и художествената експресивност водят до разбиране. Студентът се учи чрез правене. За Pokémon Go учениците да преброят покестопите или фитнесите. накарайте ги да класират покемон по бойни точки (CP).
  • Ученик №2 харесва музиката. Ако учащият свири на музикален инструмент, накарайте учащия да изследва номера чрез звук. Можем да се поучим от Питагор. Ако учащият се харесва музикални видеоклипове, накарайте ги да преброят броя и вида на смените на камерата.
  • Ученик №3 харесва компютърното програмиране: накарайте учащия да изследва различни представителни числа (например булева, цяло число, плаваща запетая) в софтуера.
  • Ученик №4 харесва ландшафтна архитектура: накарайте ученика да намери характеристика на пейзажа, като сложен фонтан. Колко струи има? Може ли физическото поставяне на струя да се използва като нов начин за представяне на числа? Може ли студентът да проектира ново пространство за фонтани, което да представя числа, които имат стойност за новини?
  • Ученик №5 е с увредено зрение и обича чувството на допир. Накарайте обучаемия да дефинира как числото може да бъде представено от тактилна гледна точка. Какво може да се почувства на пипане? Може ли гладкостта или остротата да се картографират по тип или диапазон от числа?

Предизвикателства пред учителя

Подходът към учебния номер може да бъде разширен, за да се преподава на каквото и да било. Научете интересите на учащия. Без това преподавателската дейност е обречена на неуспех. Ето някои предизвикателства и как да се справим с тях:

  • Няма ли да ми отнеме много време да науча за интересите на моите ученици? Може, но да ги накара да попълнят анкета при започване на учебния час или в неформална обстановка, просто да попитат потенциалните учащи какво ги интригува. За да преподавате, започнете с слушане. Ако всеки ученик играе Minecraft, а целта ви е да преподавате номер, тогава е логично да имате Minecraft от обучаващия катализатор. Долен ред: жизненоважно е да слушате учениците, за да разберете какво ги вълнува. В противен случай евентуално ще възникне провал в комуникацията.
  • Не е проблемът с размера на класа? този подход представлява предизвикателства за по-големите класове. Намерете общи групи или категории интереси на учениците. Харесват ли повечето от учениците игри? Ако е така, използвайте игри. Извод: тези проблеми могат да бъдат смекчени чрез домашни задачи и проекти, а не по време на дискусия в клас, което може да е трудно за управление с много студенти.
  • Какво ще трябва да се науча да практикувам този метод? Най-добре е да позволите на учениците гъвкави или самоорганизиращи се екипи и да им позволите да дойдат в предната част на класа, за да обяснят процеса си. Ако студентът обича скулптурите на художествения музей, определете същността на учебната цел (напр. Число) и ги попитайте „къде е числото в скулптурата?“ Наистина, това може да бъде посрещнато с празни погледи и представлява силно итеративен процес. Процесът ще изисква примери от страна на учителя. Долен ред: учителят не трябва да научава всичко; те просто трябва да създадат среда за ангажиране и персонализиране.
  • Няма ли това да отнеме от стандартизираните практики и оценка? Ако имате предвид идеята за числото, учениците трябва да знаят общата нотация. Но изучаването на тази нотация не означава, че пренебрегваме множество представи. Долен ред: можете да изпиете тортата си и да я ядете - идеята за числото е в мозъка ви, а не символична. Представителствата са катализатори за развитието на менталната концепция, която наричаме число.
  • Как да помогна на учениците да насочат интересите си към учебната цел? Това е най-трудното ни предизвикателство, но в днешния свят, в който учащите се намират стотици образователни материали онлайн, трябва да се справим с предизвикателството. Работете със студента. Долен ред: учебното преживяване се превръща в разговор, а не в диктовка или регургитация. Ще ви трябват няколко примера, за да помогнете на учениците. Накарайте учениците да се ангажират един с друг. Задайте неудобни въпроси като „Проектирайте числото Pi“, използвайки много кръгове, Legos или клечки за зъби и вижте какво ще се случи.
Числото Пи (3.14….) От Мартин Кшивински

Моята лична мисия за компютърни науки

Започнах този разговор с моя опит преподаване на Паскал. Бих искал да продължа до наши дни. Моята обща цел в преподаването е да преподавам математика чрез култура. Тъй като компютърните науки се прилагат основно дискретна математика, а не строго съвкупност от практически умения, целта ми е да ангажирам студентите да усвоят тези концептуални елементи.

Целта ми беше отчасти придвижена от пристигането ми в Тексаския университет в Далас, където имам съвместна среща в областта на компютърните науки (CS) и изкуствата, технологиите и възникващите комуникации (ATEC). Тази „съвместност“ ми създаде възможност, когато установих, че много студенти от АТЕС не могат да издържат компютърни науки. Това беше като deja vu от 1983 г. Тогава трябваше да съобщя идеите за програмиране на хора, които разбраха, че трябва да учат програмиране, но имат интереси в други области. Преподаването на CS на ученици от ATEC е подобна ситуация. Мисленето за това как да преодолея пропуските и да създам по-добра комуникация измести собственото ми разбиране за математика и изчислителна техника. Преминаването през този мост не беше дразнещ проблем. Това беше епифания за това как можем да преподаваме по-добре.

Ето един бърз пример за CS.

Покриваме ориентацията на обекта (OO). Ориентацията на обекта е често срещана в много, но не във всички езици за програмиране. OO предоставя един начин за организиране на данни и обработка. Целта е да се обучи ОО. Как да го науча, използвайки някои от предишните методи? Моите целеви учащи са студенти от УТД.

Има два метода: (1) учениците да изследват ОО чрез техните интереси, и (2) да използват споделена култура и ежедневен опит. Метод 1 беше обсъден по-горе. Например, как да вземете тъкачен стан и да го представите в OO? Как да използвате рецепта за храна, текущо събитие с новини или историческо събитие? В скорошно задание учениците бяха натоварени със задачата да вземат Алиса в страната на чудесата и да разгледат текста от обектив на OO.

Метод 2 може да се върти около обновяването на кампуса на UTD: има мол с фонтани. Представете го чрез OO. Докато правите това, научете култура, математика на сетове и OO едновременно.

Машината за плаза, асма и мъгла в UTD.

Този подход на преподаване към ОО се основава на горните принципи, но добавя ключов компонент: сърцето на компютърните науки е информацията и математиката. Така OO е математическа идея. Като такова, изучаването на CS е обект на същите свободи, очертани от учителите по математика в NCTM: ОО е навсякъде. Това е начин на мислене, ускорен от изобретяването на компютърните и нови изобретения на софтуера от края на 20 век. Да излезем от машината на Матрицата и да се върнем към математическия ангажимент, който свързва идеи в математиката (и, като разширение, CS) с реалния свят опит.

Движа се напред

Ако ще подобрим преподаването, трябва да познаваме по-добре нашите ученици. Също така се нуждаем от повече ангажираност „учител като фасилитатор“ с учениците. Трудното е да се насочи интереса и културата на учениците към цел за учене. Но ние имаме общността и студентите, които да ни помогнат в това търсене.

Мисля, че днес ще има екипи, които използват класовете, за да мислят как да насочват логическата логика (само ИЛИ ИЛИ) към любимия си спорт. Трябва да е забавно и уместно.

Три различни представи (таблица, логическа диаграма, диаграма на Venn) за Булева логика.