Bootstrap tiene su sede en la Universidad de Brown (EE. UU.) y se basa en la investigación y el desarrollo realizados allí. El plan de estudios de Bootstrap consta de cuatro módulos de informática basados en la investigación para los grados 6 a 12. Los cuatro módulos son Bootstrap: Álgebra, Bootstrap: Reactivo, Bootstrap: Ciencia de Datos y Bootstrap: Física. Los materiales de Bootstrap refuerzan conceptos fundamentales de asignaturas convencionales como Matemáticas, Física y otras, lo que permite a los profesores de otras disciplinas adoptar los materiales introductorios a la vez que ofrecen contenido informático riguroso y atractivo extraído de las clases de Informática de universidades como Brown , WPI y Northeastern .
Bootstrap:Algebra es el programa insignia para estudiantes de 12 a 16 años, que enseña conceptos algebraicos mediante la programación. Al finalizar el programa, cada estudiante habrá diseñado su propio videojuego utilizando los conceptos aprendidos (por ejemplo, orden de operaciones, funciones lineales, composición de funciones, el teorema de Pitágoras, desigualdades en el plano, funciones definidas a trozos, entre otros).
Su misión es canalizar el entusiasmo de los estudiantes por los videojuegos hacia las matemáticas y la programación informática. Más allá de simplemente ampliar el interés de los estudiantes por las matemáticas, Bootstrap:Algebra es uno de los primeros programas de estudio en demostrar una mejora real en el rendimiento de los estudiantes en álgebra. [ 1 ] [ 2 ]
Bootstrap:Algebra se puede integrar en una clase independiente de informática o en una clase de matemáticas convencional, y se ajusta a los estándares matemáticos nacionales y estatales. Y dado que todos los niños estudian álgebra, independientemente de su género o procedencia, Bootstrap es uno de los mayores proveedores de educación formal en informática para niñas y estudiantes de grupos subrepresentados en todo el país.
Los demás módulos modelan la física, la ciencia de datos y programas interactivos sofisticados, y pueden integrarse en cursos de Estudios Sociales, Ciencias, Matemáticas, Introducción e incluso Principios de Informática Avanzada (AP CS Principles). Los profesores pueden combinar el contenido de los distintos módulos según sus necesidades.
Bootstrap trabaja con escuelas, distritos y organizaciones en todo Estados Unidos, llegando a cientos de maestros y decenas de miles de estudiantes [ 3 ] [ 4 ] 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 programa de estudios de Bootstrap consta de cuatro módulos: Bootstrap:Álgebra, Bootstrap:Reactivo, Bootstrap:Ciencia de Datos y Bootstrap:Física.
Bootstrap: Álgebra
Bootstrap:Algebra es un módulo curricular de más de 25 horas que aplica conceptos matemáticos y principios de programación rigurosos a la creación de un videojuego sencillo. 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 sencillo con tres personajes: un jugador, un objetivo y un peligro. Diseñan la apariencia de cada personaje y utilizan conceptos algebraicos para detectar colisiones, gestionar las pulsaciones de teclas y determinar su movimiento e interacción.
Los conceptos principales que se abordan son:
Matemáticas
- Problemas de palabras
- Planos de coordenadas
- Orden de operaciones
- Variables
- Funciones
- Tablas de entrada/salida
- Dominio y rango
- Composición funcional
- Desigualdades en el plano
- Funciones por partes
- Teorema de Pitágoras
- Rectas numéricas
Programación
- Números, cadenas de caracteres e imágenes
- Definición de funciones
- Pruebas unitarias
- Lógica booleana
- Funciones de entrada múltiple
- Funciones de tipo mixto
Bootstrap: Reactivo
En Bootstrap:Reactive, los estudiantes aprenden más sobre cómo funciona el juego que diseñaron en Bootstrap:Algebra. Utilizando estructuras de datos, animan sus juegos y diseñan una estructura de mundo para crear un juego más sofisticado.
Los conceptos principales que se abordan son:
Matemáticas
- Relaciones funcionales complejas
- Explorando la aleatoriedad
- Conexiones con la trigonometría
Programación
Bootstrap: Ciencia de datos
En Bootstrap: Data Science, los estudiantes formulan sus propias preguntas sobre el mundo que les rodea, analizan datos mediante diversos métodos y redactan un informe de investigación sobre sus hallazgos. El módulo abarca funciones, bucles e iteraciones, visualización de datos, regresión lineal y mucho más. Los profesores de ciencias sociales, ciencias naturales y administración de empresas pueden utilizar este módulo para ayudar a sus alumnos a extraer conclusiones a partir de los datos. Los profesores de matemáticas pueden usarlo para introducir conceptos fundamentales de estadística, y está alineado con los estándares de datos de CS Principles.
Los conceptos principales que se abordan son:
Matemáticas
- Funciones
- Gráficos de barras y gráficos circulares
- Tendencia central
- Media, mediana y moda
- Cuartiles
- Tablas de frecuencia
- Diagramas de dispersión
- Línea de mejor ajuste
- Regresión lineal
- Correlación
Programación
- Tipos de datos básicos (números, cadenas de texto, booleanos, etc.) y datos tabulares.
- Aplicación de 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 desarrolló en colaboración con la Asociación Estadounidense de Profesores de Física , la Asociación Estadounidense de Profesores de Modelado y STEM Teachers NYC . Este módulo ayuda a los estudiantes a comprender conceptos básicos de física mediante la incorporación de la programación informática como una de las herramientas clave para construir modelos del mundo físico. El módulo está dirigido a estudiantes de noveno grado, año en el que se espera que todos cursen 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 didácticos del lenguaje de programación Racket , mientras que Bootstrap:Reactive, Bootstrap:Data Science y Bootstrap:Physics llevan a los estudiantes a Pyret . Ambos son lenguajes funcionales , lo que significa que se comportan algebraicamente y, por lo tanto, son muy adecuados para una clase de matemáticas. Los estudiantes de Bootstrap utilizan principalmente entornos de programación en la nube: WeScheme para Bootstrap:Algebra y code.pyret.org para Bootstrap:Reactive, Bootstrap:Data Science y Bootstrap:Physics. Los profesores pueden descargar DrRacket para usarlo sin conexión con cualquiera de los dos lenguajes. [ 5 ]
Historia
En 2005, Emmanuel Schanzer escribió la primera versión del currículo Bootstrap, adaptando muchas de las ideas del aclamado currículo Program by Design para su uso en el contexto de una clase de matemáticas de octavo grado, e inventando varias técnicas de enseñanza (en particular, los "Círculos de Evaluación"). En 2006, Kathi Fisler y Shriram Krishnamurthi , ambos profesores de informática , se unieron a Bootstrap . Se implementó como programa piloto durante 10 semanas en un programa extracurricular, pero tras su éxito inicial, Bootstrap se incorporó a las clases de matemáticas estándar en todo el país. [ 6 ]
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 en colaboración con CSNYC. [ 7 ] En septiembre de 2015, Bootstrap fue elegido como el componente matemático de la iniciativa CS4All de la ciudad de Nueva York. [ 8 ] En octubre de 2015, Bootstrap recibió una subvención de 1,5 millones de dólares de la Fundación Nacional de Ciencias, que ayudará a perfeccionar el programa y a que se extienda aún más en las escuelas de todo el país. [ 9 ] Code.org utiliza algunos de los elementos de Bootstrap en su propio currículo, e ingenieros de Google, Apple, Facebook, TripAdvisor y Cisco han utilizado Bootstrap para enseñar a estudiantes en sus comunidades.
Referencias
- ↑ "Bootstrap Showcase (Utah) - TeacherTube" . TeacherTube . Consultado el 16 de noviembre de 2015 .
- ↑ "Voluntarios enseñan álgebra mediante programación informática" .
- ↑ "Bootstrap Showcase (Utah) - TeacherTube" . TeacherTube . Consultado el 16 de noviembre de 2015 .
- ↑ "Voluntarios enseñan álgebra mediante programación informática" .
- ↑ "Materiales de Bootstrap" . Bootstrap.org . Bootstrap . Consultado el 11 de agosto de 2015 .
- ↑ "Estudiantes aprenden álgebra a partir de videojuegos | Noticias de Brown" . news.brown.edu . Consultado el 16 de noviembre de 2015 .
- ↑ "CSNYC recibe financiación de Google/Tides Foundation 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 anunciará un 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 programa de matemáticas e informática "Bootstrap" recibe 1,5 millones de dólares de la NSF | Noticias de Brown . news.brown.edu . Consultado el 16 de noviembre de 2015 .
Enlaces externos
- Oreja
- Enseñanza de álgebra mediante programación funcional: un análisis del plan de estudios Bootstrap , tesis de maestría de BYU sobre el plan de estudios Bootstrap.
- Currículos
- Planes de estudio de matemáticas en los Estados Unidos