虽然许多人认同扩展资源以支持 K-12 教育中的科学、技术、工程和数学 (STEM) 课程的重要性,但在最佳工具或技术方面并不总是一致,正如美国教育部所解释的那样,为学生配备“解决难题、收集和评估证据以及理解信息的知识和技能”,或为学校和学区提供资源和专业知识以“提高 STEM 工作的交付、影响和可见性”。
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最近,开源促进会 (OSI) 与纽约州北部的Schodack 中央学区合作,开发了FLOSS 儿童桌面孵化项目,或者在枫树山中学被称为开源电脑俱乐部。该计划补充了目前为六年级、七年级和八年级学生提供的技术课程,旨在通过动手、基于项目的学习活动来介绍计算机和工程概念。最棒的是,该计划通过使用退役硬件和开源软件运行,不会给学区增加额外成本。
该计划始于当时的教育主管鲍勃·休伦,他采取了一项创新举措,让当地企业家直接参与学区的学术活动,创建了一个商业孵化器计划,为初创企业提供免费的办公室、实验室和制造空间,以换取他们教授学生科学、工程和技术的时间,这些科学、工程和技术在他们的产品和服务中得到了广泛应用。例如,一家专注于开发废水处理应用,同时利用废水产生能源的科技初创公司,每个学期都会教授一个关于微生物生命周期的实验室。
开源拯救二手设备
最初,为了扩大孵化器的资源和吸引力,学区希望也为初创企业提供电脑,提供因服务合同到期而退役的机器。然而,即使这些机器不再受制造商支持,并且注定要被回收,但与家庭教育权利和隐私法案 (FERPA)、软件许可合同、学区政策和当地 IT 支持相关的问题使得共享这些仍然可用的电脑成为不可能。此外,即使计算机硬件可以提供给当地初创企业,它也不能包含学区采购和许可的任何软件。开源软件应运而生。
枫树山中学技术教师 克里斯托弗·纳夫拉蒂尔 和 校长詹姆斯·德比 很快看到了翻新这些退役电脑的教育潜力,并将它们不仅提供给初创企业,还提供给学生,甚至当地社区。“该计划为学生提供了获得计算机世界实践经验的绝佳机会。学生知道如何使用我们提供的技术,与学生知道技术如何工作之间存在差异,”纳夫拉蒂尔说。
虽然 STEM 教育确实越来越受到关注,但围绕在线学习、教育游戏和数字素养的其他教育倡议也是如此,所有这些都依赖于学生获得技术和计算机的途径。对于许多弱势青少年来说,家用电脑(包括完成作业所需的所有软件)根本负担不起。“旧电脑本来要被扔掉的,现在学生可以修理它们,然后带回家,”德比说。“这增加了额外的参与因素。它让学生有主人翁意识,因为这是他们的电脑。他们正在为一个富有成效的目标而努力。”
做、失败、修复、挫败和成就
FLOSS 儿童桌面计划翻新剩余和废弃的学校电脑,让学生通过诊断、拆解和维修硬件组件来亲身学习计算机和技术。学生获取、安装和配置开源软件,包括 Linux 操作系统、LibreOffice、GIMP、Pidgin 等,而不仅仅是在平板电脑上运行应用程序。该计划旨在通过做、失败、修复、挫败和最终成就来教授工程和技术——这就是科学、技术、工程和数学真正发生的方式,这与 STEM 的目标完美契合:“解决难题、收集和评估证据以及理解信息的知识和技能。”
最棒的部分是什么?一旦完成,学生就可以把他们的电脑带回家,正如一位学生所说,“永久保留”。对于许多为弱势学生服务的学区来说,这些电脑不仅在 STEM 方面提供了教育机会,而且还扩大了获得支持更广泛教育活动的机会:登录他们的班级网站下载作业,与同学交流作业,研究和撰写论文,所有这些都在他们自己组装、管理……和理解的电脑上完成!
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FLOSS 儿童桌面计划刚刚完成第二个年头,课程和形式仍在完善中。目前,该计划旨在运行 10 周,学生们首先从垃圾箱中取出他们的电脑和外围设备。接下来,他们清点内部组件(有什么,缺少什么),擦除他们的驱动器以符合学区标准,并诊断问题和维修他们的硬件——在此过程中,了解硬件是什么以及它是如何工作的——直到机器启动到 BIOS。在他们可以下载和安装他们的操作系统和桌面应用程序之前,他们首先必须连接到互联网,使用他们自己压接的以太网电缆。一旦在线,他们就承担起系统管理员的角色:设置用户和权限,连接到不同的网络,安装、配置和自定义他们工作站的软件。
开源电脑俱乐部
每个阶段都包括评估,学生们在评估中分享他们为启动和运行机器、安装软件、添加外围设备所做的工作。鼓励合作。如果一个学生完成了他们的模块,他们可以帮助朋友。每台机器都有不同的问题,所以学习永无止境。纳夫拉蒂尔说:“开源电脑俱乐部让学生通过解决问题、排除故障和识别个体问题来学习,但通过协作找到解决方案。”当被问及该计划的实践与学术目标时,纳夫拉蒂尔补充说:“这些经验培养了学生在现实世界中需要的技能,无论他们追求哪个领域。我们很高兴能够在中学阶段为他们提供非传统的、动手的、协作的环境。是的,这很实用,孩子们带着电脑离开,但它也提供了超越硬件和软件的螺丝钉的学习机会:关于决心、毅力、协作、奉献精神的课程。”
两年后,学区和 OSI 对结果感到非常满意。事实上,管理者们正在构思各种新的机会:以学生为中心的帮助台;一个向所有学生开放的重建机器实验室;向社区(老年人中心、图书馆等)捐赠翻新机器;向学区其他孩子捐赠已完成的机器。
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由于学区、管理者以及最重要的学生都给予了积极的响应,OSI 和 Schodack CSD 已准备好将该计划扩展到其他学校和学区。目前正在开发课程和配套资源,以便为感兴趣的教师和学校提供实施该计划的学术和组织资源:教学和学习活动、基础设施要求、如何与学区管理者合作等。如果您有兴趣了解更多关于该计划的信息,或者您可能已经在做类似的事情,请访问 OSI 的 FLOSS 儿童桌面孵化项目。
https://open-source.net.cn/sites/default/files/flossdesktops01.jpg" title="从垃圾箱中救出的翻新台式机和笔记本电脑,现在运行开源软件。" typeof="foaf:Image" width="520" height="292">
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