Wie man irgendjemandem irgendetwas beibringt

Meine Unterrichtserfahrung

Ich begann 1983 mit dem Unterrichten. In der Graduiertenschule in Penn erhielt ich die Aufgabe, Nicht-Majors Programmieren beizubringen. In dieser Klasse verwendeten wir eine Sprache namens Pascal. Diese Erfahrung hat mich dazu angeregt, Pascal zu lernen und dann mein Verständnis von Pascal an Laien weiterzugeben - verschiedene Studenten von überall auf dem Campus. Ich habe zuerst Pascal gelernt, aber das wurde einfacher, da ich vor Pascal viele andere Sprachen gelernt hatte. Wenn wir unterrichten, sind wir den Schülern oft nur einen Schritt voraus. Wie sie sagen: Es gibt keinen besseren Weg, etwas zu lernen, als es zu lehren.

Der Pascal-Kurs war einer der entscheidenden Momente in meiner Lehrkarriere, weil ich die enormen Herausforderungen im Unterricht erkannte. Es war wirklich schwierig, Ideen und Konzepte den Menschen nahe zu bringen. Diese Aufgabe wurde noch komplexer, da die Studenten keine Informatiker waren. Ich habe großen Respekt vor allen Lehrern, die mich unterrichtet haben, und vor meinen Kollegen, die andere unterrichten. Sie sagen, dass das Unterrichten ein harter Job ist und es wirklich ist. Es ist auch eine der lohnendsten Aktivitäten.

Seit diesen frühen Jahren unterrichtete ich an zwei Universitäten (University of Florida und kürzlich an der University of Texas in Dallas). Ich habe einige Papiere und Bücher und ein paar Videovorträge. Ich liebe es aber auch, an informellen Orten wie Parks, Bibliotheken, Museen und Kulturzentren zu unterrichten. Aber der beste Unterricht entsteht im gewöhnlichen Gespräch mit Familie und Freunden. Es mag alles wie ein müßiges Gespräch erscheinen, aber nicht so. Wenn wir uns sozial engagieren, schaffen wir reichhaltige Bildungskontexte. Wir betrachten dies nicht als Lehren oder Lernen, da es informell durchgeführt wird. Lernen und Lehren geschieht aber überall und zu jeder Zeit.

Die Ausbildungsfabrik Maschine

Einige der klassischen Bildungsprobleme, die wir in unserer Gesellschaft haben, werden in einem entzückenden Video von Sir Ken Robinson in Do Schools Kill Creativity? Ken weist darauf hin, dass unsere moderne Ausbildung aus dem Aufstieg des Industriekomplexes im 19. Jahrhundert stammt, als wir aus dem Unterrichten ein Fabrikunternehmen machten, das unserer mechanischen Verarbeitung von Konsumgütern entsprach.

Bild von Anne Shaws Friedhofsmethode

In Zeiten der Massenindustrialisierung haben wir nicht nur Fabriken gebaut. Wir haben uns in Fabrikmaschinen verwandelt. Dies erinnert an die Matrix. Wir leben darin. Wie kommen wir da raus?

Neo entdeckt, dass er

Jedem etwas beibringen: Die Methode

Das Unterrichten erfordert etwas, das Sie jemandem vermitteln möchten. Wir Lehrer bezeichnen dies häufig als „Lernziel“. Der Unterricht besteht aus einer Sammlung dieser Ziele. Stellen Sie sich das Unterrichten als eine Art grundlegende menschliche Kommunikation vor und nicht als eine rein formale Aktivität, die in einem Raum stattfindet. Sie können sich an Ihren Freund wenden und sagen: „Ich habe gerade herausgefunden, dass Hurrikane Wärmekraftmaschinen sind.“ Angenommen, Ihr Freund findet das faszinierend, dann beginnen Sie ein Gespräch. Dieses ungezwungene Gespräch ist geprägt von Lehren und Lernen.

Ich habe durch meine persönliche Unterrichtserfahrung herausgefunden, dass ein guter Weg, um zu unterrichten, diesen drei grundlegenden Schritten folgt:

  • Bestimmen Sie das zu lernende Konzept (z. B. Hurrikan als Wärmekraftmaschine)
  • Identifizieren Sie den Lernenden (z. B. Ihren Freund).
  • Kennen Sie Ihren Lernenden genau - wissen Sie genau, was den Lernenden motiviert

“Nummer” lehren

Stellen Sie sich vor, Sie wollen jemandem beibringen, was „Zahl“ bedeutet. Dies ist, was Mathematiklehrer seit Jahrhunderten tun - auf sehr kreative Weise. Eine Zahl ist wie alle anderen mathematischen Konzepte ein abstraktes Muster, mit dem wir die Welt erkunden.

Hier sind fünf hypothetische Lernende für dieses Lernziel von "Zahl":

  • Der erste Lerner spielt Minecraft und Pokémon Go. Sie unterrichten in Minecraft Zahlen, indem Sie den Schüler ermutigen, Zahlen mithilfe von Blöcken darzustellen. Es ist uns egal, ob die resultierende Kreation für andere Menschen nützlich ist. Wichtig ist dabei, dass Design und künstlerische Ausdruckskraft zum Verständnis führen. Der Schüler lernt durch Machen. Lassen Sie die Schüler bei Pokémon Go die Pokéstops oder Turnhallen zählen. Lassen Sie sie nach Kampfpunkten (CP) einordnen.
  • Der zweite Schüler mag Musik. Wenn der Lernende ein Musikinstrument spielt, lassen Sie den Lernenden die Zahl durch den Klang erkunden. Wir können von Pythagoras lernen. Wenn der Lernende Musikvideos mag, lassen Sie ihn die Anzahl und den Typ der Kamerafahrten zählen.
  • Lerner Nr. 3 mag Computerprogrammierung: Lassen Sie den Lerner verschiedene Zahlenrepräsentationen (z. B. Boolesch, Ganzzahl, Gleitkomma) in der Software untersuchen.
  • Lerner Nr. 4 mag Landschaftsarchitektur: Lassen Sie den Schüler ein Merkmal der Landschaft finden, beispielsweise einen komplexen Brunnen. Wie viele Jets gibt es? Kann die physikalische Jet-Platzierung als neue Methode zur Darstellung von Zahlen verwendet werden? Kann der Schüler einen neuen Springbrunnen entwerfen, um Zahlen darzustellen, die nachrichtenwürdig sind?
  • Der fünfte Lernende ist sehbehindert und liebt den Tastsinn. Lassen Sie den Lernenden neu definieren, wie die Zahl aus einer taktilen Perspektive dargestellt werden kann. Wie kann sich eine Zahl anfühlen? Kann Glätte oder Schärfe dem Typ oder dem Bereich der Zahl zugeordnet werden?

Herausforderungen für den Lehrer

Der Ansatz zum Unterrichten von Zahlen kann erweitert werden, um alles zu unterrichten. Lernen Sie die Interessen des Lernenden kennen. Ohne das ist die Lehrtätigkeit zum Scheitern verurteilt. Hier sind einige Herausforderungen und wie man sie angeht:

  • Wird es nicht lange dauern, die Interessen meiner Schüler kennenzulernen? Es ist möglich, aber lassen Sie sie eine Umfrage ausfüllen, wenn der Unterricht beginnt, oder fragen Sie in einer informellen Umgebung einfach die potenziellen Lernenden, was sie interessiert. Beginnen Sie mit dem Zuhören, um zu unterrichten. Wenn jeder Schüler Minecraft spielt und Ihr Ziel darin besteht, Zahlen zu unterrichten, ist es logisch, Minecraft als Lernkatalysator zu haben. Fazit: Es ist wichtig, den Schülern zuzuhören, um herauszufinden, was sie begeistert. Andernfalls tritt möglicherweise ein Kommunikationsfehler auf.
  • Ist die Klassengröße kein Problem? Dieser Ansatz stellt größere Klassen vor Herausforderungen. Finden Sie gemeinsame Gruppen oder Kategorien von Studenteninteressen. Mögen die meisten Schüler Spiele? Wenn ja, benutze Spiele. Fazit: Diese Probleme können eher durch Hausaufgaben und Projekte als durch Diskussionen in der Klasse gemildert werden, was für viele Schüler schwierig sein kann.
  • Was muss ich lernen, um diese Methode zu üben? Es ist am besten, den Schülern die Flexibilität zu gewähren oder sich selbst zu organisieren und ihnen zu erlauben, an die Spitze der Klasse zu kommen, um ihren Prozess zu erklären. Wenn ein Schüler Kunstmuseums-Skulpturen liebt, definieren Sie die Essenz des Lernziels (z. B. die Zahl) und fragen Sie ihn: "Wo ist die Zahl in der Skulptur?" Der Prozess erfordert Beispiele seitens des Lehrers. Fazit: Der Lehrer muss nicht alles lernen. Sie müssen lediglich ein Umfeld für Engagement und Personalisierung schaffen.
  • Beeinträchtigt dies nicht standardisierte Praktiken und Bewertungen? Wenn Sie die Idee der Zahl betrachten, müssen die Kursteilnehmer die allgemeine Schreibweise kennen. Das Erlernen dieser Notation bedeutet jedoch nicht, dass wir mehrere Darstellungen ignorieren. Fazit: Sie können Ihren Kuchen haben und ihn auch essen - die Idee der Zahl ist in Ihrem Gehirn und nicht symbolisch. Repräsentationen sind Katalysatoren für die Entwicklung des mentalen Konzepts, das wir Nummer nennen.
  • Wie kann ich den Schülern helfen, ihre Interessen auf das Lernziel abzustimmen? Dies ist unsere schwierigste Herausforderung, aber in der heutigen Welt, in der Lernende Hunderte von Lernmaterialien online finden, müssen wir uns der Herausforderung stellen. Arbeite mit dem Schüler. Fazit: Die Lernerfahrung wird zu einem Gespräch und nicht zu einem Diktat oder Aufstoßen. Sie benötigen einige Beispiele, um den Schülern zu helfen. Lassen Sie die Schüler sich gegenseitig engagieren. Stellen Sie unangenehme Fragen wie „Entwerfen Sie die Zahl Pi“ mit vielen Kreisen, Legos oder Zahnstochern und sehen Sie, was passiert.
Die Zahl Pi (3.14….) Von Martin Krzywinski

Meine persönliche Mission für Informatik

Ich habe dieses Gespräch mit meiner Erfahrung im Unterrichten von Pascal begonnen. Das möchte ich bis heute fortsetzen. Mein übergeordnetes Ziel im Unterricht ist es, Mathematik durch Kultur zu lehren. Da es sich bei der Informatik im Grunde genommen um diskrete Mathematik handelt und nicht nur um eine Sammlung praktischer Fähigkeiten, ist es mein Ziel, die Schüler zum Erlernen dieser konzeptuellen Elemente zu bewegen.

Mein Ziel war zum Teil meine Ankunft an der Universität von Texas in Dallas, wo ich einen gemeinsamen Termin in Informatik (CS) und Kunst, Technologie und aufstrebende Kommunikation (ATEC) innehabe. Diese „Gemeinsamkeit“ eröffnete mir eine Gelegenheit, als ich feststellte, dass viele ATEC-Studenten Informatik nicht ausstehen konnten. Es war wie deja vu aus dem Jahr 1983. Dann musste ich Menschen, die herausfanden, dass sie Programmieren lernen mussten, aber Interesse an anderen Bereichen hatten, die Ideen des Programmierens mitteilen. ATEC-Schülern CS beizubringen ist eine ähnliche Situation. Das Überlegen, wie man Lücken schließt und bessere Kommunikation schafft, hat mein eigenes Verständnis von Mathematik und Informatik verändert. Das Überqueren dieser Brücke war kein ärgerliches Problem. Es war eine Offenbarung darüber, wie wir besser unterrichten können.

Hier ist ein kurzes CS-Beispiel.

Wir behandeln die Objektorientierung (OO). Objektorientierung ist in vielen, aber nicht allen Programmiersprachen verbreitet. OO bietet eine Möglichkeit zum Organisieren von Daten und Prozessen. Das Ziel ist es, OO zu lehren. Wie unterrichte ich es mit einigen der vorherigen Methoden? Meine Zielgruppe sind UTD-Studenten.

Es gibt zwei Methoden: (1) Lassen Sie die Schüler OO anhand ihrer Interessen erkunden, und (2) verwenden Sie die gemeinsame Kultur und die tägliche Erfahrung. Methode 1 wurde oben diskutiert. Wie kann man zum Beispiel einen Webstuhl nehmen und in OO darstellen? Wie verwende ich ein Lebensmittelrezept, ein aktuelles Nachrichtenereignis oder ein historisches Ereignis? In einer kürzlich durchgeführten Aufgabe hatten die Schüler die Aufgabe, Alice im Wunderland aufzunehmen und den Text von einer OO-Linse aus zu betrachten.

Methode 2 könnte sich um die Renovierung des UTD-Campus drehen: Es gibt ein Einkaufszentrum mit Springbrunnen. Stellen Sie es über OO dar. Lernen Sie dabei gleichzeitig Kultur, Mathematik der Mengen und OO.

Der Platz, das Gitter und die Nebelmaschine um UTD.

Dieser Unterrichtsansatz für OO basiert auf den oben genannten Prinzipien, fügt jedoch eine Schlüsselkomponente hinzu: Das Herz der Informatik ist Information und Mathematik. Somit ist OO eine mathematische Idee. Daher unterliegt das Erlernen von CS den gleichen Freiheiten, die von den Mathematiklehrern am NCTM festgelegt wurden: Das OO ist überall. Es ist eine Denkweise, die durch die Erfindung des Computers und neuartige Software-Erfindungen aus dem späten 20. Jahrhundert beschleunigt wird. Verlassen wir die Matrix-Maschinerie und kehren zur mathematischen Auseinandersetzung zurück, die Ideen in der Mathematik (und im weiteren Sinne CS) mit der Praxis verbindet.

Vorwärts bewegen

Wenn wir den Unterricht verbessern wollen, müssen wir unsere Schüler besser kennen. Wir brauchen auch mehr Engagement von „Lehrern als Vermittlern“ für die Schüler. Das Interesse und die Kultur der Schüler auf das Lernziel abzustimmen, wird schwierig sein. Aber wir haben die Community und die Studenten, die uns bei dieser Suche helfen.

Ich glaube, die heutige Klasse wird Teams einsetzen, um zu überlegen, wie die boolesche Logik (nur UND und ODER) ihrem Lieblingssport zugeordnet werden kann. Sollte lustig und relevant sein.

Drei verschiedene Darstellungen (Tabelle, Logikdiagramm, Venn-Diagramm) für die Boolesche Logik.