Etterutdanning i datafag skaper muligheter for distriktene

Utfordringen

Jeff Gray vokste opp i Appalachia med en forkjærlighet for vitenskap. Han var en av de første fra sin familie som tok høyere utdanning, og Grays foreldre forsto hvor nyttig det var å støtte interessen hans for vitenskap og teknologi. «Jeg ser tilbake på mine egne erfaringer på naturfagsmesser, og jeg vet at det var det som vekket min egen begeistring», sier han – han så klart verdien av nærkontakt med vitenskap og teknologi i ung alder.

Da han ble professor i datavitenskap ved University of Alabama, innså Gray at det var få elever på videregående skole i delstaten, spesielt i distriktene, som fikk tidlig erfaring med datautdanning. Gray innså at uten datakunnskaper ville ikke elevene være forberedt på jobbmuligheter, ikke minst fordi Alabama de siste tiårene er blitt et sentrum for IT-jobber, særlig i Huntsville-området, der teknologivirksomhet har vokst frem under NASAs innflytelse.

Men det lå hindringer i veien for å gi elever disse mulighetene. Det er knapt med dataundervisning i mange skolekretser på landsbygden i Alabama, som har noen av USAs fattigste kommuner. I 2007 var det bare tre godkjente datalærere i videregående skole i hele delstaten (som har 454 videregående skoler totalt). Blant de 27 elevene som tok eksamen i datafag på universitetsnivå det året, var det bare tre kvinner og tre afroamerikanere som gikk opp. Siden afroamerikanere utgjør tjuefem prosent av befolkningen i delstaten, var det klart at det fantes et stort skille når det gjaldt tilgang til datautdanning.

«Vi trengte å fjerne dette skillet», forklarer Gray, som tenkte at etterutdanning for lærere ville føre til bedre dataundervisning på de enkelte skolene. På 2000-tallet bevilget imidlertid delstaten lite til dataundervisning, og langt mindre til etterutdanning i data for lærere. I begynnelsen prøvde Gray å bygge opp elevenes datakunnskaper gjennom sommerprogrammer på universitetet. «Vi kunne bare påvirke rundt førti studenter om gangen», sier Gray. Selv om de hadde en virkning, var ikke små sommerprogrammer en praktisk måte å skalere opp arbeidet hans på.

Løsningen

Gray så en mulighet til å forsterke virkningen av arbeidet han gjorde, ved å hjelpe lærere å skjerpe kunnskapene sine i datafag. «Hvis vi kunne lære opp tretti til førti lærere om gangen, kunne virkningen på elevene bli en størrelsesorden større», sier Gray. I 2011 mottok Gray det første av seks årlige Google Educator-tilskudd til etterutdanning, som skulle gå til å tilby etterutdanning i datafag for begynnere. Han fokuserte på pedagogikk og på strategier for å få kontakt med lærere i videregående skoler over hele delstaten.

Gray forteller at midlene ble brukt til veiledning og støtte til å opprettholde en gryende gruppe datalærere, et nøkkelelement for å skape bærekraftig datautdanning i Alabama. «Vi fokuserte på å bygge opp et fellesskap for lærerne først – ikke på et engangskurs», forklarer han. Gray fortsatte med etterutdanningskurs i datafag for begynnere ut 2013, og hadde da nådd ut til nesten 100 lærere siden han fikk det opprinnelige tilskuddet.

På grunn av det presserende behovet for etterutdanning trengte Gray en bedre «kurslederkurs»-løsning, så lærerne kunne vende tilbake til lokalsamfunnet og lære opp andre lærere. I 2014 utvidet han etterutdanningsprogrammet sitt ved å opprette et massivt åpent nettkurs (MOOC) for å hjelpe lærere med å forberede eksamen i grunnleggende datateori (CS Principles). Kurset, som omfatter 120 videoer med fokus på forskjellige deler av eksamen, ble utviklet for å nå lærere over hele landet, ikke bare i Alabama, og det er fortsatt tilgjengelig som nettkurs.

«Den geometriske veksten man får med kurslederkurs-modellen for etterutdanning er avgjørende for å møte behovet for skalerbar og bærekraftig dataundervisning i skolen.»

Jeff Gray, Professor i datavitenskap, University of Alabama College of Engineering

Fordeler

Sår spirer til lokal dataundervisning

Gray sier han kan takke utdanningstilskuddet Google Educator Grant for suksessen i skolesektoren. Etter at han fikk sitt første tilskudd fra Google, fikk Gray også ytterligere en million dollar i finansiering fra National Science Foundation (sammen med programmet A+ College Ready) til å spre etterutdanningsprogrammer i datafag over hele Alabama. Gray tror at å lære opp lærere i dataundervisning fører til at flere elever blir motivert til å lære faget (særlig historisk underrepresenterte elever med minoritetsbakgrunn). Nå er han med og leder en arbeidsgruppe for dataundervisning nedsatt av guvernøren i Alabama, og jobber sammen med kolleger fra lærerhøyskolen for å legge et løp for studenter med videregående matteundervisning som fordypningsfag ved University of Alabama.

Utvider virkningen av etterutdanning

Grays tilnærming til etterutdanning, enten det skjer gjennom personlig læring eller en spesialtilpasset MOOC, har hevet lærerekspertisen både i Alabama og over hele landet. Erfarne datalærere fra forskjellige kanter av delstaten kan nå lære opp lærere i sine egne skoler. I dag har delstaten totalt 130 lærere som har fått opplæring i å undervise i datateori på universitetsnivå, mot bare tre lærere i 2007. Over to tusen lærere har fått virtuell opplæring gjennom det massive åpne nettkurset i datateori siden 2014.

Gir datalærere mestringstillit

Gray og kollegene hans har sett et fellesskap av datalærere springe ut og vokse frem takket være de siste seks årenes investeringer i lærerutvikling. «Vi ser lærerne våre innta ledende roller på landsplan», sier Gray – for eksempel Carol Yarbrough, datalærer ved Alabama School of Fine Arts i Birmingham, som nå er medlem av College Boards utviklingskomite for datateori på universitetsnivå i skolen.

Når ut til elever som er underrepresentert i datafag

«Alle elevene trenger ikke å bli ingeniører, men vi mener det er like viktig for dem å forstå grunntrekkene i krypteringen av meldingene de lager hver eneste dag, som det er å dissekere en frosk», sier han. «Elevene trenger å forstå hvordan teknologien virker i bunnen av så mange fag.» I 2017 var det 1700 elever på videregående skoler i Alabama som gikk opp til eksamen i datateori på universitetsnivå, sammenlignet med bare 27 elever i 2007, før Grays læreropplæring og MOOC-kurs i data. Over 150 av de dem som gikk opp i datateori på universitetsnivå i 2017 var afroamerikanere, mot tre som tok en liknende prøve i 2007, og over 500 kvinner tok prøven, mot bare tre i 2007. Elevene må «se at de kan være med», sier Gray om verdien av å ha et mangfold av forbilder blant lærere og yrkesutøvere innen data.

Organisasjonsprofil

Om Jeff Gray: Dr. Jeff Gray, som var en av de første i sin familie med høyere utdanning, og som nå er et ansett medlem av lærerstaben ved University of Alabama College of Engineering, spiller en ledende rolle i amerikansk dataundervisning. Siden 2003 har Gray lært opp lærere i videregående skole til å integrere dataundervisning i tekniske fag. Han samarbeider også med utdanningsorganisasjonen College Board om pilotvirksomhet og utvikling av læremidler til et nytt datafag på universitetsnivå i skolen, med sikte på å øke interessen for datafag og realfag i videregående skole og høyere utdanning. Gray har mottatt flere bevilgninger fra det amerikanske forskningsrådet National Science Foundation, og var medlem av utdanningsrådet til Code.org fra 2014 til 2017. Han arrangerer en årlig konkurranse i robotteknologi for elever i grunnskolen og videregående skole i Alabama, og en sommerleir med elever fra over 15 delstater hvert år.

Produktene som ble brukt

Last ned

Takk for at du registrerte deg!

Fortell oss mer om det du er interessert i.