最近的一个早晨，当学生们走进纽瓦克市北极星学院华盛顿公园高中的西班牙语一班时，空气中弥漫着萨尔萨音乐。他们一个接一个地向老师迈亚-罗德里格斯-门多萨（Mya Rodriguez-Mendoza）问候 "早上好"，然后打开笔记本电脑。但他们并没有上传统的课程，而是开始了新的学习：利用计算机科学的基本工具制作西班牙语词汇问答游戏。

学生们正在学习使用编程语言 Scratch，用虚拟的苹果、小熊和其他图像（称为 "精灵"）来装饰他们自己的在线景观。然后，他们用西班牙语添加了关于他们的数字场景的问题和答案。 

"看，我成功了！"一位学生惊呼道，她费了好大劲才取出一个她不再想要的篮球。"我想出了把精灵藏起来的办法！"

像这样的 "啊哈 "时刻是 Uncommon 计划的目标，该计划旨在极大地扩展计算机科学的覆盖范围。我们的假设是，如果我们能帮助学生建立一种认同感 在计算机科学领域，向他们展示编码 是 对于 它们 - 通过使其具有吸引力、易于理解并与他们的个人兴趣相关--他们将更有可能在高中阶段选修计算机科学课程，以及 追寻 在大学里主修这个专业。

我们可以对这一假设进行测试，这要归功于一项为期五年、耗资 $4 百万美元的 教育创新与研究补助金 从美国教育部获得。从今年起，Uncommon 将在九年级和十年级学生的五门课程（包括世界古代史、生物、化学和几何）中融入计算思维（包括编码和数据科学在内的广泛技能）。目标是确保 一应俱全 让学生尽早接触编码，他们就更有可能选择计算机科学高级课程。我们希望所有高中生都能在这一领域获得自信，并摒弃普遍存在的误解，即只有某些精通技术的学生才能胜任其严苛的要求。

研究表明，许多黑人和拉美裔学生已经内化了消极的刻板印象，暗示他们不属于计算机科学领域。一项研究显示，2020 年全国参加 AP 计算机科学考试的学生中，只有 6% 为黑人，16% 为拉丁裔，31% 为女性。 报告 Code.org，一个致力于计算机科学的非营利组织。 

我们的倡议旨在消除这种不平等现象，增加妇女和有色人种从事利润丰厚的技术职业的人数。预计未来十年，计算机和 IT 行业的就业人数将增长 15%，其中 联邦估算，有超过 全国每年有 418,000 个职位空缺。该行业的年薪中位数为 去年，该领域的就业率高达 $97,000，是所有职业中位数的两倍多。除此之外，现在许多技术以外的工作都需要熟悉基本的技术技能。

Uncommon 将在通识教育课程中嵌入编程项目，这样学生们就不需要自主选择计算机科学，就能享受到计算机科学带来的巨大满足感。在这项随机对照试验中，独立研究合作伙伴 Mathematica 随机挑选了五所高中，在九年级和十年级的核心课程中增加计算思维单元。从 2024 年秋季开始，我们所有九所高中都将这样做。 

"它重塑了他们的思维方式 

今年秋季，我们推出了第一阶段的举措，在三个核心班级开设了模块课程。这些模块旨在让学生通过以下方式与伙伴合作 Nearpod使用分步教学视频，在一周内完成一项任务。

• 几何学生使用 划痕是一种基于块的编码语言，用于构建一个 可视化转换应用程序 平面中的形状（即反射、旋转和平移）。
• 生物专业的学生首先学习了基本的数据分析技能，如使用 Spotify 数据集对数据进行排序和筛选。然后，他们将这些技能应用到大型海洋酸化研究中。 数据集 美国国家海洋和大气管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration）为回答 "海洋酸化如何影响海洋生物 "这一问题而开展的一项研究。
• 西班牙语 I 的学生学习了基本的编程基础知识，包括变量、条件和迭代，并创建了自己的 词汇问答游戏

教师们参加了一个下午的专业发展活动，并尝试了他们的学生要解决的相同活动。我们强调了保持积极态度、树立抗压能力典范的重要性，并帮助学生将自己视为有能力解决问题的人，他们可以利用技术创造自己的工具--即使他们不能在规定的一周内完成任务的每一个步骤。

在纽瓦克林肯公园高中教授西班牙语一课的金伯利-阿诺德（Kimberly Arnold）看到学生们的热情非常激动。"她说："我看到了很多学生强烈参与的例子，他们不仅想利用这个工具提高西班牙语水平，还想展示自己的创造力。"她说。 思考学习"。

揭开全民计算机科学的 5 个神话

随着我们从规划进入实施阶段，很多事情都变得清晰起来，一些关键假设也很快被推翻。 

神话 #1： 在科学或数学课上学习编码比在人文课上学习编码更自然。

• 现实 编码本身就是一种技能，它在几何学中和在西班牙语中一样让人感到新奇。事实上，我们看到，在教师接受这种新体验的课堂上，学生的参与度最高，这既体现在他们为学生设计新体验的方式上，也体现在他们自己的准备工作中--无论教学内容是什么。

神话 #2： 最好使用异步模块。

• 现实 非同步模块（主要依靠教学视频）的基本原理是让教师尽可能地管理课程 和 为学生创造无缝的学习体验。在实践中，教师很难（可以理解！）为处于不同阶段和经历独特挑战的学生提供支持--有些学生在编码内容方面遇到困难，有些学生在浏览 Nearpod 卡组和视频方面遇到困难。我们发现，大多数教师都希望在教学中扮演更积极的角色，以便更好地支持学生，并根据他们的需要量身定制课程。

神话 #3： 完成学生活动将为教师做好充分准备。

• 现实 如果我们真的想让学生建立计算机科学的自我效能感，我们首先必须帮助教师建立同样的效能感--而这不可能在祖姆的三个小时内完成。初步调查数据显示，教师们渴望有更多的时间自己学习内容，然后再考虑如何为学生提供最好的支持。我们 在教学和专业发展日程已经排得满满当当的情况下，需要找到一种方法，给他们时间和空间来完成这项工作。

神话 #4： 独立模块是提供计算思维内容的最有效方式。

• 现实 为期一周的模块似乎不足以帮助学生建立对新技术的舒适度 和 创造有意义的学习成果。虽然我们还没有看到学生调查和焦点小组的数据，但课堂观察和与教师的交谈表明，更好的方法可能是在学年的第一个月引入技术（如 Scratch 或 Google Sheets），然后在整个学年中嵌入较短的活动，让学生建立计算思维模式，练习特定的技能（如编码或数据科学），这样就更有可能 "坚持 "下来。

神话 #5： 每个人都知道什么是编码，为什么学生应该学习编码。 

• 现实 尽管在学校中开展编码活动的想法已成为主流，"代码一小时 "等活动已司空见惯，课外编码俱乐部也如雨后春笋般涌现，但事实上，许多学生（更重要的是，许多教师）从未亲身体验过编码。因此，能为学生们精心设计一次既有震撼力又有智力成就感的初次体验，是一件多么荣幸的事情！有了这种特权，我们就有责任让学生对编码的可能性产生兴趣--可以通过使用以下视频来实现 这个 从 code.org的海报 CS 英雄 以及计算机科学教师协会提供的其他资源。

下一步工作

教师和学生的早期反馈意见为第二轮模块（化学中的 Python 编码和另一个 Scrat）的修改提供了依据。该项目将于今年春季推出。 

• 教学改革： 加强师生互动、 特别是当学生正在熟悉新工具或编程语言时.在学生学习技术时，设计一些 "速赢 "活动。在学生掌握基础知识后，为他们提供更多的创造机会。 利用教学视频完成更复杂的编程任务。
• 教师培训的变化： 在 3 小时的 Zoom 培训之前，教师将以异步方式学习基本的计算思维内容。在同步会议上，他们可以加深自己对内容的理解，并练习将要使用的教学策略。

庆祝胜利

第一轮研究的一些积极反馈表明--经过一些重大调整--这种模式可能是使计算思维 我们的工作之一 在 Uncommon。看到学生们在谷歌工作表中创建一个游戏或找出为什么他们的图表显示效果不如预期，这些活动不仅培养了他们解决问题的能力，还让学生们以不同的方式参与到传统的课程内容中。

"我喜欢用代码块创造一个全新的世界，"林肯公园九年级学生尼娅说。"我一直很有想象力，知道我可以在自己的个人世界里教给别人新东西，这很有趣。

尽管在实施过程中遇到了一些障碍，但许多教师都对其带来的好处感到欣喜。华盛顿公园学校的几何老师梅根-诺兰（Megan Nolan）说，学生们的合作强度是她在科维德封锁事件后从未见过的。卡姆登预备高中的生物教师安塔尼亚-伊曼纽尔（Anntania Emanuel）说，让学生学会拥抱变化和探索非常重要。

"林肯公园的阿诺德女士说："这不仅是学生学习编码的工具，也是他们学习新知识、走出典型课堂环境的工具。"这是一种动手实践的方式，让学生们在发挥自己创造力的同时应用他们所学到的知识"。