Kurikulum Nove Zelandije

Nova Zelandija je leta 2017 začela z vpeljavo obveznega samostojnega predmeta Digitalne tehnologije, ki ga je dokončno implementirala leta 2020. Predmet se izvaja v vseh razredih primarne in sekundarne stopnje (od 1 do 8 in od 9 do 13 razreda). Učencem je omogočeno tudi poglabljanje znanja s področja digitalnih tehnologij v 11, 12 in 13 razredu. Kurikulum je razdeljen v 8 ravni, kjer vsaka raven pa zajema več razredov.

Sam Kurikulum za digitalne tehnologije je razdeljen v dva sklopa: Računalniško mišljenje za digitalne tehnologije ter Oblikovanje in razvoj digitalnih rezultatov. Za vsak sklop so definirani rezultati napredka oz. Progress outcome, ki so razdeljeni po ravneh.

Učni cilji in vsebine

Rezultati napredka v sklopu računalniškega mišljenja za digitalne tehnologije učenci:

1. V avtentičnih kontekstih in ob upoštevanju končnih uporabnikov učenci uporabljajo svoje spretnosti dekompozicije za razčlenitev preprostih neračunalniških nalog v natančna, nedvoumna navodila po korakih (algoritemsko razmišljanje). Dajo ta navodila, odkrijejo morebitne napake v njih, ko jim sledijo, in jih popravijo (preprosto odpravljanje napak).
2. V avtentičnih kontekstih in ob upoštevanju končnih uporabnikov učenci podajajo, sledijo in razhroščujejo preproste algoritme v računalniško podprtih in neračunalniških kontekstih. Te algoritme uporabljajo za ustvarjanje preprostih programov, ki vključujejo izhode in zaporedje (postavljanje navodil enega za drugim) v starosti primernih programskih okoljih.
3. V avtentičnem kontekstu in ob upoštevanju končnih uporabnikov učenci razčlenijo probleme v navodila po korakih za ustvarjanje algoritmov za računalniške programe. Za napovedovanje obnašanja programov uporabljajo logično razmišljanje in razumejo, da je za isto težavo lahko več kot en algoritem. Razvijajo in razhroščujejo preproste programe, ki uporabljajo vhode, izhode, zaporedje in ponovitev (ponavljanje dela algoritma z zanko). Razumejo, da digitalne naprave shranjujejo podatke z uporabo samo dveh stanj, ki jih predstavljajo binarne števke (biti).
4. V pristnih kontekstih in ob upoštevanju končnih uporabnikov učenci razčlenijo probleme, da ustvarijo preproste algoritme z uporabo treh gradnikov programiranja: zaporedja, izbire in ponovitve. Te algoritme izvajajo z ustvarjanjem programov, ki uporabljajo vhode, izhode, zaporedje, osnovno izbiro z uporabo primerjalnih operaterjev in ponovitev. Odpravljajo napake v preprostih algoritmih in programih tako, da ugotovijo, kdaj gre kaj narobe z njihovimi navodili in jih popravijo, in znajo razložiti, zakaj je šlo narobe in kako so jih popravili. Učenci razumejo, da digitalne naprave predstavljajo podatke z binarnimi številkami in imajo načine za odkrivanje napak pri shranjevanju in prenosu podatkov. Ocenjujejo učinkovitost algoritmov, pri čemer se zavedajo, da morajo računalniki iskati in razvrščati velike količine podatkov. Prav tako ocenjujejo uporabniške vmesnike glede na njihovo učinkovitost in uporabnost.
5. V avtentičnih kontekstih in ob upoštevanju končnih uporabnikov učenci samostojno razčlenjujejo probleme v algoritme. Te algoritme uporabljajo za ustvarjanje programov z vhodi, izhodi, zaporedjem, izbiro z uporabo primerjalnih in logičnih operaterjev in spremenljivk različnih tipov podatkov ter ponovitvijo. Določajo, kdaj uporabiti različne vrste nadzornih struktur. Učenci dokumentirajo svoje programe z organiziranim pristopom za testiranje in odpravljanje napak. Razumejo, kako računalniki shranjujejo kompleksnejše vrste podatkov z uporabo binarnih števk, in razvijajo programe, ki upoštevajo hevristiko interakcije med človekom in računalnikom (HCI).
6. V verodostojnih kontekstih in ob upoštevanju končnih uporabnikov učenci določijo in primerjajo »strošek« (kompleksnost) dveh iterativnih algoritmov za isto velikost problema. Razumejo koncept kompresijskega kodiranja za različne vrste medijev, njegove tipične uporabe in kako omogoča delovanje široko uporabljenih tehnologij. Učenci uporabljajo iterativni postopek za načrtovanje, razvoj, dokumentiranje in preizkušanje osnovnih računalniških programov. Za svoje načrte uporabljajo načela oblikovanja in hevristiko uporabnosti ter glede nanje ocenjujejo uporabniške vmesnike.
7. V pristnih kontekstih in ob upoštevanju končnih uporabnikov učenci analizirajo koncepte v digitalnih tehnologijah (na primer informacijski sistemi, šifriranje, nadzor napak, kompleksnost in vodljivost, avtonomni nadzor) z razlago ustreznih mehanizmov, na katerih temeljijo, in kako se uporabljajo v aplikacije v resničnem svetu in ključne težave ali vprašanja, povezana z njimi. Učenci razpravljajo o namenu izbora podatkovnih struktur in ocenjujejo njihovo uporabo v smislu kompromisov med zahtevami glede zmogljivosti in shranjevanja ter njihovo primernostjo za različne algoritme. Uporabljajo iterativni postopek za načrtovanje, razvoj, dokumentiranje in preizkušanje naprednih računalniških programov.
8. V pristnih kontekstih in ob upoštevanju končnih uporabnikov učenci ocenjujejo koncepte v digitalnih tehnologijah (na primer formalni jeziki, omrežni komunikacijski protokoli, umetna inteligenca, grafika in vizualno računalništvo, veliki podatki, družbeni algoritmi) glede na to, kako jih podpirajo ključni mehanizmi. in kako se uporabljajo v različnih scenarijih pri razvoju aplikacij v resničnem svetu. Učenci razumejo sprejete metodologije programskega inženiringa in procese oblikovanja uporabniške izkušnje ter uporabljajo svoje ključne koncepte pri načrtovanju, razvoju, dokumentiranju in testiranju kompleksnih računalniških programov.

Rezultati napredka v sklopu oblikovanja in razvoja digitalnih vsebin:

1. V pristnih kontekstih in ob upoštevanju končnih uporabnikov učenci sodelujejo v dejavnostih, ki jih vodi učitelj, za razvoj, manipulacijo, shranjevanje, pridobivanje in skupno rabo digitalnih vsebin, da bi se soočili s tehnološkimi izzivi. Pri tem prepoznajo digitalne naprave in njihove namene ter razumejo, da jih izdelujejo ljudje. Znajo uporabljati nekatere aplikacije, lahko prepoznajo vhode in izhode sistema in razumejo, da digitalne naprave shranjujejo vsebino, ki jo je mogoče pozneje pridobiti.
2. V pristnih kontekstih in ob upoštevanju končnih uporabnikov se učenci odločajo o ustvarjanju, manipulaciji, shranjevanju, pridobivanju, skupni rabi in testiranju digitalne vsebine za določen namen, glede na določene parametre, orodja in tehnike. Razumejo, da digitalne naprave vplivajo na ljudi in družbo ter da se tako naprave kot njihov vpliv sčasoma spreminjajo. Učenci prepoznajo posebno vlogo komponent v preprostem sistemu vnos-proces-izhod in kako delujejo skupaj ter prepoznajo “kontrolno vlogo”, ki jo imajo ljudje v sistemu. Izbirajo lahko med vse večjo paleto aplikacij in vrst datotek do razviti rezultate za posebne namene.
3. V pristnih kontekstih učenci sledijo opredeljenemu postopku za načrtovanje, razvoj, shranjevanje, preizkušanje in vrednotenje digitalne vsebine za obravnavanje danih kontekstov ali vprašanj, ob upoštevanju neposrednih družbenih, etičnih in končnih uporabnikov. Identificirajo ključne značilnosti izbrane programske opreme in izberejo najustreznejšo programsko opremo in vrste datotek za razvoj in združevanje digitalnih vsebin. Učenci razumejo vlogo operacijskih sistemov pri upravljanju digitalnih naprav, varnosti in aplikacijske programske opreme ter znajo uporabljati konvencije za upravljanje datotek z uporabo vrste naprav za shranjevanje. Razumejo, da s shranjevanjem podatkov prihaja odgovornost za zagotavljanje varnosti in zasebnosti.
4. V avtentičnih kontekstih učenci raziskujejo in razmišljajo o možnih rešitvah za določen kontekst ali težavo. S podporo uporabljajo iterativni postopek za načrtovanje, razvoj, shranjevanje in preizkušanje digitalnih rezultatov, pri čemer identificirajo in ocenjujejo pomembne družbene, etične in končne uporabnike. Uporabljajo informacije iz testiranja in uporabljajo ustrezna orodja, tehnike, postopke in protokole, da izboljšajo kakovost rezultatov in zagotovijo, da ustrezajo namenu in izpolnjujejo zahteve končnih uporabnikov.
5. V pristnih kontekstih in s podporo učenci raziskujejo specializirano področje digitalnih tehnologij (na primer digitalni mediji, digitalne informacije, elektronska okolja, oblikovanje uporabniške izkušnje, digitalni sistemi) in predlagajo možne rešitve za težave, ki jih prepoznajo. Neodvisno uporabljajo iterativni postopek za načrtovanje, razvoj, shranjevanje in preizkušanje digitalnih rezultatov, ki omogočajo njihove rešitve, prepoznavanje, vrednotenje, določanje prioritet in odzivanje na ustrezne družbene, etične in končne uporabnike. Uporabljajo informacije iz testiranja in z vse večjim zaupanjem optimizirajo orodja, tehnike, postopke in protokole za izboljšanje kakovosti rezultatov. Uporabljajo evalvacijske postopke, da zagotovijo, da so rezultati primerni namenu in izpolnjujejo zahteve končnih uporabnikov.
6. V avtentičnih kontekstih učenci samostojno raziskujejo specializirano področje digitalnih tehnologij in predlagajo možne rešitve za težave, ki jih prepoznajo. Delujejo samostojno ali znotraj sodelujočih, navzkrižnih skupin, da bi uporabili iterativni razvojni proces za načrtovanje, načrtovanje, razvoj, testiranje in ustvarjanje kakovostnih digitalnih rezultatov, primernih namenu, ki omogočajo njihove rešitve, sintetizirajo ustrezne družbene, etične in končne uporabnike. pri razvoju digitalnih vsebin. Učenci integrirajo v rezultate, razvijajo specializirano znanje o digitalnih aplikacijah in sistemih z različnih področij, vključno z: arhitekturo omrežja; zapletena elektronska okolja in vgrajeni sistemi; medsebojno povezane računalniške naprave, strojna oprema in aplikacije; digitalni informacijski sistemi; oblikovanje uporabniške izkušnje; kompleksno upravljanje digitalnih informacij; in kreativne digitalne medije.

Pripravljenost učiteljev na poučevanje

Kot pri vpeljavi predmetov v drugih državah, se je tudi v Novi Zelandiji pojavil problem usposobljenosti učiteljev za poučevanje predmeta. Novozelandsko ministrstvo je tako pripravilo 4 fazni postopek vpeljave, v katerem je definirano, kako lahko ravnatelj, svet šole oz. vodstvo šole uspešno vpelje predmet v posamezno šolo. Eden izmed korakov je identifikacija učiteljev, ki so dovolj kompetentni za poučevanje predmeta in napotitev le teh na dodatna izobraževanja. Učitelji imajo na voljo strokovno podporo, se udeležujejo in dostopajo do preteklih webinarjev. Ministrstvo za šolstvo ima vzpostavljeno tudi spletišče Te Kete Ipurangi (na kratko TKI), kjer so objavljena razna učna gradiva in podpora za učitelje. Med drugimi je navedena tudi povezava do spletišča CS Unplugged, ki predstavlja aktivnosti, ki razvijajo računalniško mišljenje brez uporabe računalnika.

Primerjava kurikulumov

V Novi Zelandiji je obvezen predmet skozi celotno primarno in sekundarno izobraževanje, pri nas pa imamo na primarni ravni izobraževanja v 2. triadi neobvezen izbirni predmet, v 3. triadi pa obvezne izbirne predmete in 1 leto informatike na sekundarni ravni izobraževanja. Vsebine, ki so obdelane v slovenskem kurikulumu s področja računalništva se, če pogledamo novozelandskega, osredotočajo bolj na poglavje Oblikovanje in razvoj digitalnih rezultatov, računalniškega mišljenja pa ni.

Menim, da bi bilo potrebno v slovanski kurikulum vpeljati računalniške predmete kot obvezne in samostojne predmete v drugo vzgojno izobraževalno obdobje, poučevanje računalniškega mišljenja pa že v prvo vzgojno izobraževalno obdobje, kot del drugih predmetov (matematika, naravoslovje…)

Viri

1. Beehive. (5. 6. 2016). NZ Curriculum to include digital technologies. https://www.beehive.govt.nz/release/nz-curriculum-include-digital-technology
2. Bell, T., Alexander, J., Freeman, I. & Grimley, M. (2009). Computer Science Unplugged: school students doing real computing without computers. https://www.researchgate.net/publication/266882704_Computer_Science_Unplugged_school_students_doing_real_computing_without_computers
3. Bell, T., Witten, I. & Fellows, M. (2015). Computer Science Unplugged. https://classic.csunplugged.org/documents/books/english/CSUnplugged_OS_2015_v3.1.pdf
4. Enabling e-learning. (b. d.). Digital technologies and the technology learning area. https://elearning.tki.org.nz/Teaching/Curriculum-learning-areas/Digital-technologies-and-the-technology-learning-area#js-tabcontainer-1-tab-1
5. Technology online (b. d.). https://technology.tki.org.nz/