Bootstrap tiene su sede en Brown University (EE. UU.) Y se basa en la investigación y el desarrollo realizados allí. El plan de estudios Bootstrap consta de 4 módulos curriculares de informática basados en la investigación para los grados 6-12. Los 4 módulos son Bootstrap: Algebra, Bootstrap: Reactive, Bootstrap: Data Science y Bootstrap: Physics. Los materiales Bootstrap refuerzan los conceptos básicos de las materias principales como Matemáticas, Física y más, lo que permite a los profesores que no son de informática adoptar los materiales introductorios al tiempo que ofrecen contenido informático riguroso y atractivo extraído de las clases de informática en universidades como Brown , WPI y Northeastern .
Bootstrap: Álgebra es el plan de estudios insignia para estudiantes de 12 a 16 años, que enseña conceptos algebraicos a través de la codificación. Al final del plan de estudios, cada estudiante ha diseñado su propio videojuego usando los conceptos (por ejemplo, orden de operaciones, funciones lineales, composición de funciones, el teorema de Pitágoras, desigualdades en el plano, funciones por partes, y más).
Su misión es aprovechar el entusiasmo de los estudiantes por los juegos e impulsarlo hacia las matemáticas y la programación de computadoras. Más allá de simplemente expandir el interés de los estudiantes en las matemáticas, Bootstrap: Algebra es uno de los primeros planes de estudio que demuestra una mejora real en el rendimiento de álgebra de los estudiantes. [1] [2]
Bootstrap: Álgebra se puede integrar en una clase independiente de CS o en una clase de matemáticas convencional, y se alinea con los estándares de matemáticas nacionales y estatales. Y dado que todos los niños toman álgebra, independientemente de su género o antecedentes, Bootstrap es uno de los mayores proveedores de educación informática formal para niñas y estudiantes subrepresentados en todo el país.
Los otros módulos modelan la física, la ciencia de datos y programas interactivos sofisticados, y se pueden integrar en los cursos de Estudios Sociales, Ciencias, Matemáticas, Introducción e incluso Principios de CS de AP. Los profesores pueden mezclar y combinar contenido en varios módulos para satisfacer sus necesidades.
Bootstrap trabaja con escuelas, distritos y organizaciones en los Estados Unidos, llegando a cientos de maestros y decenas de miles de estudiantes [1] [2] desde su fundación en 2006. También se ofrecen talleres en todo el país, donde los maestros reciben capacitación especializada para impartir la clase.
Plan de estudios
El plan de estudios de Bootstrap consta de cuatro módulos, Bootstrap: Álgebra, Bootstrap: Reactive, Bootstrap: Data Science y Bootstrap: Physics.
Bootstrap: Álgebra
Bootstrap: Álgebra es un módulo curricular de más de 25 horas que aplica conceptos matemáticos y principios de programación rigurosos para crear un videojuego simple, y está alineado con los Estándares Nacionales y Estatales de Matemáticas, así como con los estándares CSTA y los marcos K12CS. Los estudiantes crean un juego simple de 3 personajes que involucra a un jugador, un objetivo y un peligro. Ellos diseñan el aspecto de cada personaje y usan conceptos algebraicos para detectar colisiones, manejar las pulsaciones de teclas y determinar cómo se mueven e interactúan.
Los conceptos principales cubiertos son:
Matemáticas
- Problemas de palabras
- Planos de coordenadas
- Orden de operaciones
- Variables
- Funciones
- Tablas de entrada / salida
- Dominio y rango
- Composición de funciones
- Desigualdades en el plano
- Funciones por partes
- Teorema de pitágoras
- Líneas numéricas
Programación
- Números, cadenas e imágenes
- Definición de funciones
- Examen de la unidad
- Lógica booleana
- Funciones de entrada múltiple
- Funciones de tipo mixto
Bootstrap: reactivo
En Bootstrap: Reactive, los estudiantes aprenden más sobre lo que hace que el juego que diseñaron en Bootstrap: Algebra funcione. Usando estructuras de datos, los estudiantes animan sus juegos e idean una estructura mundial para crear un juego más sofisticado.
Los conceptos principales cubiertos son:
Matemáticas
- Relaciones funcionales complejas
- Explorando la aleatoriedad
- Conexiones a la trigonometría
Programación
- Programación basada en eventos
- Estructuras de datos
- Diseño de programa completo
- Modelado de datos
- Encapsulamiento
- Conexiones a recursividad , listas y algoritmos
Bootstrap: ciencia de datos
En Bootstrap: Data Science, los estudiantes formulan sus propias preguntas sobre el mundo que los rodea, analizan datos utilizando múltiples métodos y escriben un artículo de investigación sobre sus hallazgos. El módulo cubre funciones, bucle e iteración, visualización de datos, regresión lineal y mucho más. Los profesores de ciencias sociales, ciencias y negocios pueden utilizar este módulo para ayudar a los estudiantes a hacer inferencias a partir de los datos. Los profesores de matemáticas pueden utilizar este módulo para introducir conceptos fundamentales en estadística y está alineado con los estándares de datos en los principios de CS.
Los conceptos principales cubiertos son:
Matemáticas
- Funciones
- Gráficos de barras y gráficos circulares
- Tendencia central
- Media, mediana y moda
- Cuartiles
- Tablas de frecuencia
- Gráfico de dispersión
- Línea de mejor ajuste
- Regresión lineal
- Correlación
Programación
- Tipos de datos básicos (números, cadenas, booleanos, etc.) y datos tabulares.
- Aplicar funciones y métodos
- Definición de funciones sobre tipos de datos básicos y tablas completas
- Diseño basado en ejemplos
- Bucle e iteración
- Lógica booleana
- Análisis y visualización de datos
Modelado computacional en física con Bootstrap
El módulo Bootstrap: Physics se desarrolla en asociación con la Asociación Estadounidense de Maestros de Física , la Asociación Estadounidense de Maestros de Modelado y STEM Teachers NYC . Este módulo ayuda a los estudiantes a comprender los conceptos básicos de física al incorporar la programación de computadoras como una de las herramientas clave para construir modelos del mundo físico. El módulo está dirigido al noveno grado, un año en el que se espera que todos los estudiantes tomen ciencias. El módulo está alineado con el curso Physics First, lo que permite a los profesores integrar fácilmente el modelado computacional en sus clases de física.
Conjunto de herramientas
Bootstrap: Algebra se enseña en los subconjuntos de enseñanza del lenguaje de programación Racket , y Bootstrap: Reactive, Bootstrap: Data Science y Bootstrap: Physics mueven a los estudiantes a Pyret. Ambos son lenguajes funcionales , lo que significa que se comportan algebraicamente y, por lo tanto, son adecuados para una clase de matemáticas. Los estudiantes de Bootstrap utilizan principalmente entornos de programación basados en la nube: WeScheme para Bootstrap: Algebra y code.pyret.org para Bootstrap: Reactive, Bootstraps: Data Science y Bootstrap: Physics. Los profesores pueden descargar DrRacket para su uso sin conexión en cualquier idioma. [3]
Historia
En 2005, Emmanuel Schanzer escribió la primera versión del plan de estudios Bootstrap, adaptando muchas de las ideas del célebre plan de estudios Program by Design para su uso en el contexto de una clase de matemáticas de octavo grado, e inventando una serie de técnicas de enseñanza (en particular, el “ Círculos de evaluación ”). En 2006, a Bootstrap se unieron Kathi Fisler y Shriram Krishnamurthi , ambos profesores de informática . Se puso a prueba a través de un programa extracurricular de 10 semanas, pero después de su éxito inicial, Bootstrap se abrió camino en las clases estándar de matemáticas en todo el país. [4]
Recepción
Durante la última década, Bootstrap se ha centrado en la investigación de los resultados del aprendizaje, a diferencia de otros esfuerzos centrados en la promoción. En abril de 2015, Bootstrap recibió financiación de Google junto con CSNYC. [5] En septiembre de 2015, Bootstrap fue elegido como el componente matemático de la iniciativa CS4All de NYC. [6] En octubre de 2015, Bootstrap recibió una subvención de $ 1.5 millones de la National Science Foundation, que ayudará a afinar el programa y hacerlo aún más generalizado en las escuelas de todo el país. [7] Code.org usa algunos de los elementos de Bootstrap en su propio plan de estudios, y los ingenieros de Google, Apple, Facebook, TripAdvisor y Cisco han usado Bootstrap para enseñar a los estudiantes en sus comunidades.
Referencias
- ^ "Bootstrap Showcase (Utah) - TeacherTube" . TeacherTube . Consultado el 16 de noviembre de 2015 .
- ^ "Voluntarios enseñando álgebra a través de la codificación informática" .
- ^ "Materiales Bootstrap" . Bootstrap.org . Bootstrap . Consultado el 11 de agosto de 2015 .
- ^ "Álgebra 'bootstrap' de los estudiantes de los videojuegos | Noticias de Brown" . news.brown.edu . Consultado el 16 de noviembre de 2015 .
- ^ "CSNYC recibe fondos de la Fundación Google / Tides para Bootstrap | CSNYC.org" . www.csnyc.org . Consultado el 16 de noviembre de 2015 .
- ^ Taylor, Kate; Miller, Claire Cain (15 de septiembre de 2015). "De Blasio anuncia plazo de 10 años para ofrecer informática a todos los estudiantes" . The New York Times . ISSN 0362-4331 . Consultado el 16 de noviembre de 2015 .
- ^ " El plan de estudios de matemáticas / ciencias de la computación ' Bootstrap' obtiene $ 1.5M de NSF | Noticias de Brown" . news.brown.edu . Consultado el 16 de noviembre de 2015 .
enlaces externos
- Oreja
- Enseñanza de álgebra a través de la programación funcional: un análisis del plan de estudios Bootstrap , tesis de maestría de BYU sobre el plan de estudios bootstrap