编者按:本文摘自罗兰·霍尔2020-2021年度报告.
这个故事赢了 银 2021年灵感卓越奖(杂志专题文章写作类).
计算机科学影响着我们的日常生活, 但在反映民族种族方面,其劳动力数量严重不足, 少数民族, 性别人口统计. 解决这个问题要从K-12教育开始. 这门学科在罗兰霍尔的支持者们正在确保公平被纳入课程——并且课程得到了应有的关注——建设一个人人都有发言权的计算机文化社会.
在二月的一个下午进行混合学习时, 大约有40名罗兰霍尔的教职员工, staff, 高年级学生——有些人在家工作, 其他来自林肯街校园的人逐渐挤进了一个变焦室. 它开始是一个标准的大流行时代的高中课程, 但20分钟后, 它看起来更像是一场前卫的数字彩排. 学生们从家庭成员的衣柜和过去的万圣节服装中找到了配件:一顶牛仔帽, 一副航空护目镜, 一条豹纹围巾. 他们戴着面具、羽毛围巾、浓妆和超大号太阳镜.
艺术总监 索非亚Gorder 她的舞蹈学生占了这些创造性伪装者的一半, 但除了外表, 这不是在为他们的表演做准备. 这是一个由老师举办的公开研讨会 本·史密斯89年 以及他的大学预修课程计算机科学(CS)原理课程,向高中社区展示面部识别技术是如何工作的以及它们是如何有害的, 特别是对代表性不足的群体.
21岁的葡萄牙舞蹈学生Mena zendejas戴了一顶粉色假发,刘海遮住了眼睛. 她用化妆品在品红流苏下面的脸颊上画了一双假眼睛. 梅娜和她的同事对着笔记本电脑的摄像头傻笑 基于网络的程序 使用人工智能(AI)来猜测他们的年龄和性别.
计算机科学老师本·史密斯89年为Drag v变老. 艾未未工作室.
在梅娜伪装之前, 该程序在将她误认为13岁男孩和12岁女孩之间摇摆不定. 在梅娜改头换面之后, 具有讽刺意味的是, 该程序的猜测更接近现实:它将她归类为16岁的女性.
“人工智能能读懂我并不奇怪,因为我有一张圆脸和短头发,梅娜说, 学生正义的领袖之一, 股本, 多样性, 和包容委员会. “这只是证实了人工智能是围绕刻板印象和构建的审美标准建立起来的,这些标准并不适用于所有人.”
算法渗透到我们的日常生活中, 有缺陷的编码可能会对现实世界造成毁灭性的后果, 从非法逮捕到住房歧视. 本就这些问题教育罗兰霍尔社区, 并确保他的计算机专业学生有能力解决这些问题.
算法渗透到我们的日常生活中, Mena所经历的这种有缺陷的编码可能会在现实世界中产生毁灭性的后果, 从非法逮捕到住房歧视. 本就这些问题教育罗兰霍尔社区, 并确保他的计算机专业学生有能力解决这些问题. “如果这些学生想成为技术领域的领导者, 他们需要有这样的视角,本说. “你不能只要求人们对职业有兴趣,而不让他们为未来的后果做好准备.”
本长期以来一直给学生们讨论绝地武士问题的空间,但在2020-2021学年正式将其添加到他的计算机科学课程中. 在澳博体育app下载, 计算机科学与社会正义的结合是一个自然的发展:学校优先考虑科学, 技术, 工程, 2014年战略计划中的数学(STEM), 在过去的学年里, 长期的绝地武士工作升级为优先事项.
2月份的面部识别研讨会——变装Vs. 人工智能 算法正义联盟, 它“结合了艺术和研究,阐明了人工智能的社会影响和危害”,帮助高年级学生亲眼看到了这项工作的重要性:“通过只学习CS而不去看幕后, 未来可能没有我们想象的那么包容,梅纳反思道. 事实上, 人工智能研究员Joy Buolamwini, 黑人妇女, 她在工作中亲身经历了算法歧视后创办了这个联盟. 在一个使用通用面部识别软件的项目中, 直到乔伊戴上白色面具,程序才发现她的脸. 在另一场比赛中,她不得不请一位肤色较浅的朋友代替她. 我们可以解决这些问题,乔伊在一篇文章中提出 2016年TED演讲 大于1.通过创建更具包容性的代码,获得了400万的浏览量. 团队必须是多样化的,并有动力去创造“一个技术为我们所有人服务的世界”, 不只是我们中的一些人, 一个我们重视包容并以社会变革为中心的世界.”
这种精神激励着本的工作. 罗兰霍尔的校友, 现在庆祝在母校任教20周年, 2015年开始教授计算机科学,两年后转为专门教授计算机科学. 从第一天开始, 他把CS多样化作为自己的使命, 这个领域“严重存在性别代表性不足的问题, race, 种族, 地理位置, 以及家庭收入,根据CS倡导非营利组织的说法 Code.org. 美国需要更多、更多样化的计算机科学家, 扩大劳动力的努力需要从K-12学校开始. 计算机工作是美国所有新工资的最大来源,占STEM领域所有预计新工作的三分之二, Code.org 吹捧这使得计算机科学成为最抢手的大学学位之一. 大学前的接触也会产生影响:在高中学习计算机科学的学生主修计算机科学的可能性是其他学生的六倍. 在传统上代表性不足的群体中, 可能性甚至更高:黑人和拉丁裔学生是7倍, 女性是10倍.
Ben目前依靠一对一的招聘来增加那些代表性不足的人群的CS入学率. 他在2014年左右读了一本书, 就读于犹他大学教学设计和教育技术研究生院, 这激发了他的职业目标: 深陷浅层:教育、种族和计算机 简·马戈利斯著. 这本书记录了黑人和拉丁裔学生缺乏计算机科学课程的情况,并阐述了如何改变这一体系. 他说:“这是一个让人大开眼界的时刻。. “除了制度上的偏见,没有任何合乎逻辑的理由解释为什么计算机科学教育看起来是今天的样子……这是非常不公平的。.“从那时起, 本已经优先解决了他所说的当今教育中最突出的公平问题. 他与其他努力扩大计算机科学机会的学校和组织合作, 并努力为澳博体育app下载建立公平的CS课程. “在罗兰·霍尔的支持下, 我致力于在未来,所有计算机科学课程的学生人数都能反映整个学校的人口统计数据.”
从头开始构建课程
幸运的是, 当六年级学生在计算机科学基础课上遇到本时,他并不是从头开始, 2016年起成为必修课. 自 基督教的水域 2013年开始担任技术整合总监, 他精心制作了一系列计算机课程,吸引了各种各样的初学者和低年级学生. 克里斯蒂安教授至少一个数字公民单位, 编码, 将机器人技术推广到每一个低年级学生. 孩子们参与动手活动,比如编程彩色玩具机器人,建造由贴在毛毡上的LED灯组成的可穿戴技术. 他们也有空间去思考并考虑计算在现实世界中的应用, 比如促进联合国可持续发展目标之一. 他们将如何使用计算机, 例如, 解决过度拥挤或缺乏负担得起的清洁能源等问题?
克里斯蒂安·沃特斯和学生们在2018年低年级创客之夜.
克里斯蒂安从数十个专家教育资源中抽取课程, 包括卡内基梅隆大学的机器人研究所, 儿童创新计划, 和代码.org. “我们已经建立了一些真正相关的东西, 最好的材料和资源的最佳组合,克里斯蒂安说. “课程不是装在你推进教室的大盒子里出售的, 每个人都必须以完全相同的方式去做. 它是根据澳博体育app下载的需要量身定制的,与我们的目标和宗旨相关.”
多亏了克里斯蒂安和本的合作, 罗兰霍尔大学的计算机科学课程也是垂直对齐的:“我们正在以一种前所未有的方式为学生准备计算机科学A Java的进阶课程. 中学的学生正在学习物体, 类, 功能, 和变量,克里斯蒂安解释道. “这在一定程度上要归功于我们从初级学校开始的建设.”
垂直对齐和以任务为中心的课程的一个例子:基督教使用一个准则.组织的活动中,低年级学生训练计算机识别面部表情——提出了一些高年级学生在2月份的研讨会上研究过的相同问题. 低年级课程的关键, 根据这位教育家的说法:“我们如何区分面部特征以及一个人是高兴、悲伤还是兴奋, 这样做道德吗?“学生们锻炼他们的批判性思维技能,并面对有关这些项目如何运作的问题, 以及如何确保他们尽可能地合乎道德和公正. “最终,学生们得到的是,我们人类如何训练计算机有很大的主观性,克里斯蒂安说.
集体努力
一部分是为了吸引更年轻更多样化的学生, 在这条路上, 减少代码中的偏差需要持续的努力, 广泛的接触. 克里斯蒂安不仅将计算机科学融入课堂, 他还在社区范围内创造了聚集在计算机和工程方面的机会. 他组织了三次年度活动,现在是麦卡特西校园STEM文化的代名词:秋季的初学和低年级家庭制造者之夜, 冬天的编程一小时, 以及春季的低年级创客日. “这些活动旨在揭开技术和制作的神秘面纱,”克里斯蒂安说. “所有学生都可以把自己想象成计算机科学家、程序员、制造商、机器人专家和工程师.”
这些活动和学校的计算机科学课程总体上是由协作小组工作主导的,偶尔会跨越学科和部门. 在COVID-19大流行之前, 本·史密斯的计算机科学原理大学先修课程的学生每年都与 泰勒堆栈让该校四年级学生开发一款帮助年轻学生学习数学的应用程序. 高年级学生分组设计和测试低年级学生的应用程序概念,并利用他们的反馈来改进应用程序设计. Katy Dark ' 21, 这是罗兰·霍尔计算机科学课程的一个亮点:“让我印象最深的是使用新的界面来帮助人们.“这是凯蒂最喜欢的回忆, 她在2020年成为了罗兰霍尔学院第一位获得计算机抱负项目最高国家奖项的学生, 由国家妇女中心赞助 & 信息技术(NCWIT). 她赢得了, 在某种程度上, 获奖原因是她在盐湖城双重浸入式学院辅导学生,并建立了一个编程俱乐部, 这是她小学时就读的西班牙语-英语双语特许学校.
两个计算机专业的学生正在学习如何编程机器人在白板上写字.
该应用程序项目是小组工作的一个很好的例子,它可以鼓励代表性不足的人群追求计算机科学, 根据博士. 海伦胡, 他是威斯敏斯特学院计算机科学教授,研究教育工作者如何提高计算机科学的多样性. “在工业领域,有一种叫做敏捷合作编程的东西, 那就是人们在小组工作,博士说. 她的两个孩子分别是罗兰霍尔中学九年级和七年级的学生. “这实际上是一项重要的计算技能——能够与他人合作.“而一些学生喜欢计算是为了计算, 她补充说, 还有很多人喜欢它,因为它能做什么, 因为你能解决问题, 因为你能产生的影响,她说. “通过两者兼顾,通过强调计算机的其他部分,你可以帮助两种类型的学生. 那些喜欢编程的学生,仍然会去编程. 那些喜欢用编程来解决问题的学生也开始这么做了. 我们知道学生们不会学得很好如果你只教到, 分号和括号该放在哪里?’”
Alex Armknecht ' 20, 2019年计算机抱负地区奖得主,现在洛约拉玛丽蒙特大学(LMU)的计算机专业, 在更全面的层面上学习计算机科学. “我喜欢罗兰霍尔的计算机科学课程,它们一直是我整个高中最喜欢的课程,她说. 我喜欢特朗普先生的风格. 史密斯教授并允许我们自由创作……他的课是我主修计算机科学的主要原因. 我懂得了寻求帮助的重要性, 创造力, 和协作, 这些都对我在大学计算机课上有帮助吗.”
大四的时候, Alex还参加了CS的另一个合作小组工作的光辉例子:高等学校的科学技术灵感和认可(FIRST)技术挑战机器人团队. 该团队在2019-2020年的首个赛季开局强劲,并继续发展, 本说:“这增加了年轻女性成为领导者的机会, 竞争, 看看全州其他女孩是如何参与技术和工程的.”
在2020-2021学年, 三年级学生Irenka Saffarian和Tina Su开始担任非正式的领导角色,这预示着不久的将来是一个好兆头. 他们都参加了CS A的进阶课程,都是很棒的程序员, 本说, 他们努力推动球队进入全国半决赛 FIRST全球创新奖. 罗兰霍尔是唯一一支来自犹他州的球队,也是国际上仅有的60支球队之一. “我们现在的主题是让它更上一层楼,”本说. “我们意识到,我们正处于真正具有竞争力的水平的边缘,我们实际上是在与该州最好的球队竞争.本说,伊伦卡和蒂娜致力于把团队带到那里. 他们体现了本和克里斯蒂安希望在整个学校培养的热情. “我希望在罗兰霍尔学习计算机科学课程的未来越来越来自一个充满兴奋和兴趣的地方, “我迫不及待地想把这项技能用在任何我感兴趣的事情上,’”本说. “这不是一个孩子独自坐在地下室在电脑上打字的故事. 这是澳博体育app下载一群人做出令人兴奋、有趣、真正有影响力的决定, 每个人都需要坐到桌边.”
取得的进展和未来的工作
我们正在谈论更多, 不仅仅是因为这是时代思潮, 而是因为科技在这方面还有很多需要弥补的地方. 我们认为自己在努力帮助孩子们认识到这一点.——技术整合总监克里斯蒂安•沃特斯
而凯蒂, Alex, Irenka, 和蒂娜是最近的成功案例, 克里斯蒂安和本欣然承认,罗兰·霍尔也不能幸免于种族和性别差异. 但克里斯蒂安说,学校一直在努力“从根本上改变这种状况”. 这在一定程度上要归功于全校范围的培训, 绝地武士的价值观在罗兰霍尔的教师设计和教授技术相关课程的方式中根深蒂固. “我们正在就此进行更多讨论, 不仅仅是因为这是时代思潮, 而是因为科技在这方面还有很多需要弥补的地方. 我们认为自己在努力帮助孩子们认识到这一点.”
一个的埃尔南德斯, 他是一名大三学生,在2020-2021年的大二期间选修了AP计算机科学和机器人, 欣赏绝地武士的高度专注. Ané的父母都是工程师,她从记事起就对计算机科学感兴趣——她是2021年计算机抱负地区荣誉奖的得主,热爱编程艺术. Ané, 他是墨西哥裔美国人, 也一直对绝地武士问题感兴趣,并倡导更多的公平和代表权, 包括罗兰·霍尔的绝地学生委员会. 她发现,看到她的两个激情——绝地武士和CS——是如何相互关联的,这很有吸引力. “随着科技的进步, 种族, 性别, 社会经济问题依然存在,Ané说, “所以它们只是交织在一起."
虽然她很感激绝地武士单位进一步促进了她对CS的热情, 她希望她的学校也能利用这一势头进行自我反思, 例如, 如何让低收入学校和社区更容易获得CS. 这种社区外展活动在澳博体育app下载并非史无前例. 2015年夏天, 在接下来的两个夏天, 罗兰霍尔举办了一场以教师培训为中心的非营利性黑客松. “这是我们为我们社区的学习和成长文化做出贡献的一种方式,克里斯蒂安说. 来自当地公立和独立学校的教育工作者聚集在林肯街校区,学习编码技能和如何使用某些工具, 比如3D打印机和Arduino机器人. 技术团队帮助支付了部分费用, 基督教说, 教师可以通过参加考试获得州执照学分. 本的简历上也充斥着他培训同事的会议和研讨会. “对我来说,向15到20名教育工作者展示如何教授一门课程非常棒,他说, 然后我就可以向他们展示我的教室里大部分学生都是女生, 这是我能够招募和建立的, 这是可能的.”
本在中学教书. 计算机科学在罗兰霍尔的所有四个学部都有教授.
这类努力在未来可能会扩大. 罗兰霍尔正在认真考虑如何增加CS的机会和空间, 计划最早可能在2021-2022学年敲定. 克里斯蒂安和本正在起草一份CS战略计划,其中包括将CS与其他学科整合起来, 培训老师, 并扩展现有的类别. 克里斯蒂安,本,课程与教学主任 温德尔·托马斯。 正在成立一个CS工作组,并邀请其他人加入:每个部门有一到两名教师, Dr. 她是一家初创公司的首席运营官兼首席执行官,同时也是犹他州平等组织的董事会成员. 工作组的首要行动之一将是就战略计划草案提供反馈.
目前,克里斯蒂安和本招募越来越多、越来越多样化的cs学生的工作正在取得成效. 自2014年以来, 19只飞狮从“计算机抱负”项目中获得了25个奖项, 包括一次获奖(凯蒂获奖)和两次国家级荣誉奖. 罗兰·霍尔还获得了大学理事会2019年和2020年预修计算机科学女性多样性奖,因为我们在AP CS原理课程中实现了较高的女性比例. Dr. 胡赞扬了这一成就. “这真是令人印象深刻,”她说,尤其是对犹他州来说. “在一些州,他们有数十名教师接受了这种培训. 我们有三个. 我认为这说明了这个州有多困难."
Ben, 基督教, 支持他们的教职员工将继续专注于培养优秀的公民,让他们拥有让科技为我们所有人服务的工具, 不只是我们中的一些人.
Ben, 基督教, 支持他们的教职员工将继续专注于培养优秀的公民,让他们拥有让科技为我们所有人服务的工具, 不只是我们中的一些人, 就像Joy Buolamwini说的那样. 刚毕业的凯蒂现在就读于都柏林的三一学院, 爱尔兰, 主修法律——可能是网络法. 安娜•索特 ' 16在2020年12月给Ben发了一封电子邮件,分享她将在明年加入微软担任项目经理. “你们的课真的影响了我选择的道路, 非常感谢您激发了我对计算机科学的兴趣,” 写了 Anna, 她毕业于南加州大学,也曾在大学校园担任K-12 CS夏令营辅导员. 现在的学生Ané说了她在AP计算机科学原理中学到的东西——一种算法可以决定某人是否获得贷款, 例如,对她来说是一个改变游戏规则的人. “这段经历让我不仅想主修计算机科学, 而是计算机科学的一个特定领域,它可能涉及人工智能,让参与者和编码员多样化,这样就不会有这么大的偏见.”
Alex也计划在CS工作, 本的另一个教学证明:“当我遇到LMU的主席和计算机科学教授时,我决定去我的大学,他让我想起了Mr. 史密斯,”她说. “如果不是因为他,我不会学计算机科学专业. 他鼓励我努力工作,尝试新事物,给我很多机会.”
这种反馈使本专注于提高罗兰霍尔及其他地方的CS股权. 他说:“我不会假装我没有流下眼泪。. “这当然是我工作的动力,它提醒我这是值得做的. 我可以坐在课程表上,只做演讲,并且做得相当好. 但这远不止于此. 工作不仅仅是我教什么,而是我教的是谁.”
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