子どもたちがコンピュータサイエンスについて本当に知っておくべきこととは？新たなロードマップが幅広い支持を獲得
アメリカのK-12教育者は苦境に立たされています。コンピューターテクノロジーは高収入で需要の高い分野であり、より多様な人材が切実に求められていることは、誰もが理解しているはずです。しかし、多くの教育者は、子供たちをテクノロジー関連のキャリアに備えさせ、コンピューターサイエンスの基礎知識を身につけさせる方法を明確に理解するのに苦労してきました。それも、これまでは。
シアトルを拠点とする非営利団体Code.orgが主導するコンピュータサイエンス団体連合が、最近、K-12コンピュータサイエンス・フレームワークを発表しました。この文書は、スプレッドシートの使い方やPowerPointプレゼンテーションの作成方法といった授業の枠を超えた教育を目指している教育者にとって、ロードマップとなるものです。
そしておそらく最も重要なのは、この枠組みが、女性、黒人、ヒスパニック系、そしてこれらの授業、そして最終的にはテクノロジー業界から不釣り合いに欠席してきた他の子供たちを含む、すべての学生がコンピューターサイエンスを歓迎されるようにすることを目指していることです。
「全国の学区が周囲を見渡して、[コンピューターサイエンス]は大きなものだと考えている段階にきています」と、ベルビュー学区のSTEMカリキュラム開発者、グレッグ・ビアンキ氏は語った。
しかし、指導がなければ、「K-12システムの担当者はどうやってその状況を切り抜け、『これがKでやりたいこと、これが3年生でやりたいこと』と言えるような正しい選択をすることができるのでしょうか」と、教育非営利団体ワシントンSTEMのプロジェクトコンサルタントも務めるビアンキ氏は言う。
この枠組みは、子供たちをテクノロジー関連の職業に就くための準備を整えるのに役立つかもしれないが、それ以上の効果をもたらすだろうと支持者たちは述べている。
「子供たちがコンピュータサイエンスを学ぶ理由は、ソフトウェア業界で働くためではありません。もちろん、そうする人もいますが」と、ワシントン大学コンピュータサイエンス＆エンジニアリングのビル＆メリンダ・ゲイツ会長、エド・ラゾウスカ氏はメールで述べた。「どんなキャリアを選ぶにしても、コンピュータサイエンスの知識はますます重要になってきています。21世紀においては、コンピュータサイエンスは職業訓練ではなく、ライフスキルなのです。」
しかし、この学問分野は白人とアジア人の男子学生が主流を占めてきました。
ギャラップとグーグルが発表したばかりの調査によると、中高生の女子生徒は男子生徒に比べてコンピュータサイエンスへの関心が低く、学習への自信も低いことが分かりました。また、黒人の生徒は白人の生徒に比べて学校でコンピュータサイエンスの授業を受ける可能性が低く、黒人とヒスパニック系の生徒はどちらも自宅でコンピュータを使用する時間が短いことも分かりました。
その結果、AP コンピュータサイエンス試験のデータから、昨年の受験者のうち女性はわずか 22 パーセント、非白人または非アジア系の学生は 13 パーセントであったことが明らかになりました。
コンピュータサイエンス教育におけるインクルージョンについて、「これまでのやり方はうまくいっていません」と、ワシントン州教育長局（OSPI）の学習・教育担当コンピュータサイエンス・プログラム専門家、シャノン・ティスセン氏は述べた。「私たちはやり方を変える必要があります。」
変革の必要性が極めて切迫していることから、オバマ大統領は1月に「すべての人にコンピュータサイエンスを」イニシアチブを立ち上げ、すべての生徒への広範な教育を推進しました。このイニシアチブの理念は、コンピュータサイエンスを他の主要科目と同様に教育の基盤となるべきであるというものです。
支持者たちは、この新たな枠組みがその取り組みを支援すると述べた。そして、Amazon、Microsoft、Expedia、Googleなど、数多くの教育関連の非営利団体、機関、企業から支持を得ている。
このフレームワークは基準集ではありませんが、生徒が各学年で理解すべき基本的な概念と身につけるべきスキルを提示しています。これらの概念とスキルが、コンピュータサイエンスとして単独で教えられるだけでなく、他の学問分野にも統合されることが期待されています。
中核となる概念は、コンピューティングシステム、ネットワークとインターネット、データと分析、アルゴリズムとプログラミング、そしてコンピューティングの影響に関する理解です。文書では「実践」と呼ばれるスキルには、「包括的なコンピューティング文化」の創造、抽象化の開発と活用、そしてコンピューティング上の問題の定義などが含まれます。
このフレームワークの主要目標の 1 つは、コンピューター サイエンスを小学校低学年に導入することです。
この文書では、2年生の終わりまでに、生徒がコンピュータ機器が情報を共有するいくつかの方法を理解し、トラブルシューティングについてのアイデアを持ち、複雑なタスクは小さな部分に分割することで解決できるという概念を持つなどの目標が掲げられている。
高校のコンピュータサイエンスの授業に誰が参加しているかを見てみると、「対象となる人口統計的にかなり狭い範囲にとどまっています」とビアンキ氏は述べた。「私たちは、子供たちに積極的に参加してもらうための基盤を、幼少期に築いてきていないのです。」
小学校でテクノロジーに関する指導を導入すれば、状況は変わるかもしれない。
「今後、より多くの女性や過小評価されてきた少数派が、コンピューターサイエンスを学びたいと大学に進学するようになることを期待しています」とラゾウスカ氏は述べた。「なぜなら、彼女たちはすでに、コンピューターサイエンスが世界を変える力を与えてくれる分野であり、得意で楽しめる分野であることを理解しているからです。」
このフレームワークは重要な考え方とスキルを提供していますが、各州は教育者が教材を指導する際に活用できる具体的なカリキュラムを策定する必要があります。全米コンピュータサイエンス教師協会（CSTA）は、この1年間で進化を遂げてきたこのフレームワークからの意見を取り入れながら、カリキュラム開発に取り組んできました。（CTSAは、Code.org、Association for Computing Machinery、Cyber Innovation Center、National Math and Science Initiativeとともに、このフレームワークの構築を主導しました。）
OSPIのティッセン氏は、ワシントン州の教育関係者は、これらの全国的な取り組みの文書を参考に、州のコンピュータサイエンスカリキュラムの開発に取り組んでおり、12月に承認される予定だと述べた。カリキュラムの実施には3～4年かかると彼女は述べた。
近年、州はコンピュータサイエンス教育の拡大を支援する基盤を築くために重要な措置を講じてきました。
「ワシントンは国をリードするのに非常によく準備されている」とCode.orgの最高学術責任者であり、同グループの枠組みのリーダーであるパット・ヨンプラディット氏は語った。
シアトル西部のベインブリッジ島出身の民主党議員ドリュー・ハンセン氏が、この舞台を整えるのに貢献した。
ハンセン氏は、AP コンピュータサイエンスを選択科目ではなく数学または科学の単位としてカウントする法案を後援し、州にコンピュータサイエンスの標準を開発するよう指示し、OSPI に教師向けのコンピュータサイエンスの認定を作成するよう指示しました。
彼はまた、コンピュータサイエンスの専門能力開発のために教師が利用できる年間100万ドルの州資金の割り当てに尽力しました。この資金は民間部門からの拠出を必要とし、2年間利用可能です。
「ワシントン州は民間企業の多大な支援を得て、コンピュータサイエンス教育の拡大に多額の投資を行っており、今後も需要がある限り多額の投資を続けるつもりだ」とハンセン氏は述べた。
教育者にはコンピュータサイエンス教育を拡大するためのロードマップとサポートがあるが、この科目を基礎教育の一部にするには、特にシアトル、レドモンド、ベルビューなどの都市部にある州間高速道路5号線沿いの地域や技術中心地の外ではまだ相当の努力が必要である。
教師たちはすでに、現在のカリキュラムの要件を満たし、生徒たちを標準テストに備えさせるために、膨大な量の教材を毎日詰め込もうとしている。
「コンピュータサイエンスを他の主要科目に組み込む方法を見つけることができれば――そしてそれは可能です――それは本当に大きな力になります」とビアンキ氏は述べた。「教師が理解できるよう、多くの専門能力開発が必要です。」
しかし、支持者たちは、勢いはあると述べている。シアトル南部にあるハイライン公立学校のスーザン・エンフィールド教育長は、「生徒たちは確かにこの計画を熱望しています」と述べた。
「生徒たちはもっと挑戦し、もっと実践的なプロジェクトに参加し、それが学校の外でどう応用されるかを知りたいのです」とエンフィールド氏は語った。
そして、先生にそれを持参するのは、思っているほど難しくありません。
「常に、革新を起こしたい、そして行動を起こしたいと熱望している人たちがいます」とエンフィールド氏は語った。「すべての教師の賛同を得る必要はありません。重要なのは、リーダーシップを発揮し、革新を起こしたいと願う人を見つけることです。」
