Informática Antes da Faculdade

Os cientistas informáticos desempenham um papel central na nossa infra-estrutura tecnológica. Eles desenvolvem hardware, software e outras aplicações para uso pelos militares, empresas e consumidores médios. Isso tornou a ciência da computação uma das áreas de carreira que mais cresce nos EUA atualmente, com algumas ocupações, como a de engenheiro de software, que devem crescer cerca de 22% de 2012 a 2022. Embora isso signifique uma tremenda oportunidade para estudantes e jovens profissionais interessados na área, também significa aumento da concorrência, tanto no nível universitário quanto no mercado de trabalho.

Muitos especialistas em educação em ciência da computação toutte desenvolvimento de habilidades antes da faculdade como a chave para o sucesso. Estudantes tão jovens quanto seis e sete anos estão aprendendo a lógica por trás dos programas de computador e, em alguns casos, como criar seus próprios programas simples. No entanto, a aprendizagem formal da ciência da computação continua sendo um bem raro nos currículos de K-12. Em 2011, apenas cinco por cento das escolas secundárias de todo o país ofereceram um teste de Colocação Avançada na disciplina. Esta lacuna forçou os alunos a procurarem educação em informática em outro lugar.

O guia a seguir ajuda alunos e pais a identificar e entender a multiplicidade de oportunidades disponíveis para a aprendizagem da informática antes da faculdade. Os elementos chave incluem:

• Uma análise profunda da importância da informática para aprender nos níveis primário e secundário.
• Uma análise detalhada das informações e recursos da informática em cada nível: escola primária, média e secundária.
• Uma análise detalhada da preparação para a faculdade. Especificamente, como os alunos do ensino médio podem se preparar para o estudo avançado da informática no nível pós-secundário.

Elementar

As crianças pequenas têm um dom natural para aprender uma língua estrangeira. Os defensores do ensino de espanhol ou chinês nos currículos do ensino elementar afirmam que as crianças absorvem conceitos e vocabulário mais organicamente do que os adultos. A programação de computadores, também conhecida como “codificação”, inclui elementos muito semelhantes e incorpora múltiplas linguagens. A codificação também facilita a colaboração dos alunos, a criatividade, o design, a apresentação e a capacidade de resolução de problemas. Isto tem muitos pais fazendo a pergunta: Porque é que as crianças não estão a aprender informática básica e programação na escola? Common Core e No Child Left Behind podem parecer barreiras, mas existem alternativas.

Por que começar no Ensino Fundamental

Professores, administradores e diretores interessados em informática e codificação podem procurar um currículo de código aberto para ajudar a trazer programas baseados em voluntários para suas escolas. CodeEd, um programa voluntário sem fins lucrativos que ensina princípios de informática e programação a raparigas em Nova Iorque, Boston e São Francisco, começa já na sexta classe. Seus fundadores entendem que um interesse em ciência da computação e um I-can-do-isto deve ser alimentado cedo.

“Temos visto que as crianças têm claramente a capacidade de aprender conceitos complexos de ciência da computação desde uma idade precoce”, diz Angie Schiavoni da CodeEd.

A ciência da computação pode ser introduzida aos alunos em uma idade jovem, mas os conceitos devem ser simples de entender, relata a Computer Science Teachers Association. Charlie King of CLEARLINK sugere que as crianças devem começar a codificar e aprofundar a ciência da computação assim que demonstrem interesse. A idade específica pode não ser tão importante.

“A quarta ou quinta série é um lugar divertido”, diz ele. “Eles têm imaginações selvagens e não acreditam em limitações. Meu filho está na quinta série e está adorando”.

Aqui estão algumas razões para adicionar a informática e a codificação à educação no nível elementar-educação.

• Até o ano 2020, haverá um excesso de 100.000 empregos em informática disponíveis além do número de graduados universitários qualificados para trabalhar na área, relata The Educators Room.
• A maioria das crianças tem um alto funcionamento quando se trata do uso de computadores, mas apenas 57% das escolas primárias têm conectividade à Internet sem fio, de acordo com a Computer Science Teachers Association.

Recursos para a Codificação Básica

Muitas organizações diferentes oferecem educação em codificação para crianças pequenas. Seja acampamento de verão ou programas online, eles oferecem oportunidades para que as crianças desenvolvam conhecimentos e habilidades práticas em informática.

“A melhor maneira de crianças pequenas aprenderem programação é apenas para que elas comecem a fazê-lo de uma maneira muito concreta”, diz Angie Schiavoni da CodeEd. “É como se a melhor maneira para as crianças jogarem futebol não fosse apenas aprender a driblar ou apenas aprender a passar a bola, mas sair para o campo e jogar futebol, muito”. Então você pode afinar suas habilidades mais tarde”

Like CodeEd, Scratch dá aos jovens estudantes a chance de criar histórias interativas, animações e jogos, e depois compartilhá-las online. Embora projetado para crianças de oito a 16 anos, o programa é apropriado para todos os programadores iniciantes, pois usa representações visuais para ensinar idéias matemáticas e computacionais fundacionais. O site tem seções para crianças, é claro, assim como para pais e educadores. Desde a concepção, estima-se que 800.000 alunos já compartilharam mais de um milhão de projetos Scratch.

Scratch e CodeEd representam apenas dois dos muitos recursos online para alunos do ensino fundamental interessados em tecnologia. Os seguintes recursos também podem ser úteis para alunos e pais:

• Alice.org Alice.org oferece um ambiente de programação 3D para ajudar crianças de todas as idades a aprenderem sobre programação orientada a objetos. Downloads, licenças e tutoriais estão disponíveis.
• Codecademy.com Codecademy.com oferece a qualquer pessoa a oportunidade de aprender a codificar gratuitamente usando exemplos e métodos simples.
• Codepupil.com Codepupil.com usa jogos simples, como seu “Code Stitch”, e exercícios para ensinar crianças a codificar com HTML e CSS.
• Code.org Code.org ensina o básico em ciência da computação através de um tutorial que usa a programação por arrastar e soltar. Um curso de Introdução à Informática de 15 a 25 horas de duração está disponível para crianças a partir dos 6 anos de idade.
• ComputerScienceForKids.com ComputerScienceForKids.com oferece quatro diferentes faixas de programação de linguagem para alunos com ensino doméstico, bem como um currículo para professores que pode ser usado na sala de aula pública.
• DaisyTheDinosaur DaisyTheDinosaur é um aplicativo para iPad que introduz a lógica básica para crianças de cinco a oito anos de idade e lhes permite arrastar comandos de uma palavra para o espaço de programação.
• Hackety.com Hackety.com ensina aos alunos o básico da linguagem de programação Ruby, que é usada para aplicativos e websites. Os cursos online incluem Uma Introdução ao Ruby e Uma Introdução à Programação.
• Kodable Kodable é um jogo de iPad para ensinar crianças a partir dos cinco anos de idade a desenvolver habilidades de codificação. Ferramentas de aprendizagem também estão disponíveis para estudantes tão avançados como a 12ª série.
• PluralSight PluralSight sabe que as crianças já são especialistas em tecnologia e oferece cursos gratuitos, tais como Teaching Kids to Program e Learning to Build Apps com App Inventor.
• Scratch.MIT.edu Scratch.MIT.edu oferece uma linguagem de programação visual desenvolvida pelo MIT Media Lab, permitindo às crianças construir animações, jogos e histórias interativas. Mais de 4,9 milhões de projetos já foram compartilhados no site.
• TeachKidstoProgram.com TeachKidstoProgram.com fornece sugestões para sites, software, hardware e livros, como Python for Kids de Jason Briggs, para usar no desenvolvimento do interesse das crianças em programação.
• TeamTreeHouse.com TeamTreeHouse.com oferece a oportunidade de aprender sobre codificação e design web através de mais de 1.000 vídeos criados por instrutores especializados. O conhecimento é testado através de desafios de codificação interativa e quizzes.
• Udemy.com O Udemy.com fornece uma série de cursos para crianças, incluindo um HTML Kids Coding-Beginner bastante barato que é adaptado para estilos de aprendizagem jovens e inclui um projeto final.

Além de alimentar o interesse, os fundadores de programas como CodeEd e Scratch esperam que seus esforços levem ao crescimento a longo prazo no campo.

“É hora de que a ciência da computação seja ensinada em igualdade com outras disciplinas científicas como biologia, física e química”, diz Schiavoni. “Mas ainda temos um longo caminho a percorrer para recuperar o atraso. A Estônia implementou recentemente um programa nacional onde 100% dos alunos da primeira série deverão ter aulas de informática”

Escola Média

Para os alunos que perderam a chance de codificar no K-5, a escola média oferece uma gama mais ampla de oportunidades”. Lentamente, mas com certeza, os professores do ensino médio estão incorporando o básico das ciências da computação no currículo. Pode não estar ensinando linguagens específicas neste ponto, mas simplesmente introduzindo conceitos e fundamentos.

“O objetivo é aprender a teoria da programação”, diz Charlie King of CLEARLINK. “Se você entende como manipular as coisas com FIs e Loops, não importa a linguagem”. HTML/CSS/JavaScript básico é fácil e permite que você faça coisas legais nos níveis mais simples. Isso pode despertar desejo. Se isso chama sua atenção, C++/Java/PHP ou outras linguagens mais poderosas são comuns no mundo real, e divertidas de se brincar”

As crianças nesta idade frequentemente desenvolvem um interesse pela ciência da computação, criando videojogos ou construindo seus próprios sites. Esses tipos de projetos usam a criatividade para introduzir e desenvolver habilidades essenciais.

“A mensagem precisa ser que a ciência da computação é sobre criar e construir coisas bonitas e úteis”, diz Angie Schiavoni da CodeEd. “Por exemplo, o desenvolvimento web, que ensinamos nas aulas do CodeEd, é sobre criatividade e auto-expressão, e não apenas sobre aprender um monte de tags de aparência assustadora”.

Quando os alunos entram no ensino médio, eles não terão medo da ciência da computação. Em vez disso, eles estarão em posição de abraçá-la, e até mesmo prosseguir estudos avançados.

Usar jogos para aprender

As crianças da escola média adoram jogar, seja por si mesmas ou online. Batman, Tomb Raider e Call of Duty têm feito inúmeras aparições sob árvores de Natal ou em festas de aniversário. Como pai ou professor, o jogo pode parecer uma distração do trabalho escolar, a menos, é claro, que se torne uma oportunidade educacional. Os seguintes recursos dão aos alunos do ensino médio a chance de aprender o que acontece atrás da tela:

• Codea Codea é um aplicativo que pode ser baixado para um iPad e permite que jogos e simulações sejam criados usando a linguagem de programação Lua.
• CodeAvengers.com CodeAvengers.com permite aos usuários criar jogos em JavaScript, e oferece tutoriais como Intro to Making Games, Intro to Graphics e Intro to Programming.>
• Hora de Código Hora de Código tutorial patrocinado pela Universidade do Colorado em Boulder usa a programação drag-and-drop para ajudar as crianças a criar um videogame 3D. O programa agora está sendo usado em muitas escolas médias baseadas em Boulder.
• PlayBasic.com PlayBasic.com oferece uma linguagem de programação 2D e uma variedade de recursos gráficos, tais como efeitos de imagem e mapeamento, para criar jogos.
• StormTheCastle.com StormTheCastle.comprove detalhes sobre o que entra na programação de um jogo e o que os alunos podem fazer para começar a se preparar para uma carreira. Um tutorial gratuito também está disponível para fazer e projetar um jogo.
• TeamLiquid.net TeamLiquid.net dá uma olhada em algumas das diferentes carreiras que poderiam estar disponíveis em jogos, incluindo programação, arte, design e engenharia.
• YouthDigital.com YouthDigital.com é voltado para estudantes de oito a 16 anos e oferece aulas online na criação de aplicativos e jogos.

Meu Primeiro Website

Desenvolvimento web é outra ótima maneira de praticar a informática e habilidades de codificação essenciais. Os alunos podem começar a aprender a Hyper Text Markup Language (HTML), a espinha dorsal de uma página web, assim como JavaScript e Flash para adicionar dimensão. Aqui estão quatro recursos para alunos do ensino médio que procuram construir seu primeiro website:

• CodeAvengers.com CodeAvengers.com oferece oportunidades para os alunos construírem websites e aplicativos usando HTML5 e CSS3. Espera-se que os cursos Python fiquem disponíveis em 2014.
• CodeEd.org CodeEd.org envia voluntários para uma sala de aula usando um currículo fornecido e ensina as meninas a codificar construindo um website.
• Lissaexplains.com Lissaexplains.com fornece tutoriais para ajudar as crianças a criar seus próprios websites com HTML. Scripts Perl e arquivos .htaccess estão disponíveis para usuários mais avançados.
• SMPlanet.com SMPlanet.com oferece um tutorial de sete passos para a criação de um website, incluindo o básico de tags HTML e páginas de visualização e edição.

Outros Recursos

Desenho de jogos e desenvolvimento de websites são apenas duas das muitas opções de informática disponíveis para estudantes do ensino médio. Tem uma criança que gosta de desmontar coisas? Aprender o básico do hardware do computador pode ser o próximo passo lógico. Tem um filho ou filha interessado em hacking (ou esperançosamente como evitá-lo)? O desenvolvimento de software e a segurança cibernética são excelentes para aprender no nível do ensino médio. Para mais idéias e informações, confira estes recursos online:

• Edutopia Edutopia fornece suas 7 Apps para o Ensino de Habilidades de Codificação para Crianças incluindo GameStar Mechanic, Hopscotch e Scratch.
• A Academia de Khan A Academia de Khan oferece Desenho e Animação, que faz uso do JavaScript e da biblioteca ProcessingJS para animar e desenhar.
• Make Your Own Flappy Bird O tutorial Make Your Own Flappy Bird permite que você crie seu próprio jogo em apenas 20 minutos e está disponível através do site learn.code.org.
• Polygon Polygon oferece uma história chamada My Kids are Learning to be Better People by Learning How to Code Games.
• Vídeo da Campanha Hora de Código para a Semana de Educação em Ciência da Computação O Presidente Barack Obama enfatiza as habilidades em ciência da computação neste pequeno vídeo no YouTube que ajudou a dar início à Campanha Hora de Código de 2013.
• ReadWrite: 6 Aplicações de Codificação para Crianças ReadWrite oferece um artigo chamado How to Raise the Next Zuckerberg: 6 Aplicativos de codificação para crianças. As sugestões incluem experimentar Alice e Code Monster.
• ReadWrite: Schools Aren’t Teaching Kids to Code ReadWrite relatórios sobre quais grupos estão ajudando os alunos a aprender sobre programação no artigo Schools Aren’t Teaching Kids to Code; Here’s Who is Filling the Gap.

A High School and College Prep

Just 30.000 alunos fizeram o teste de Colocação Avançada em Informática em 2013, de acordo com a Semana da Educação. Menos de 20% dos testadores eram do sexo feminino, cerca de 8% eram hispânicos e menos de 3% eram afro-americanos. Também assustador pode ser que em 11 estados nenhum afro-americano tenha feito o exame, e em oito estados nenhum estudante hispânico tenha feito o exame.

Reconhecendo a necessidade de atrair estudantes para o campo, a Diretoria da Faculdade decidiu lançar uma nova turma chamada AP Computer Science: Princípios, que deverá ser lançada no ano lectivo de 2016 – 2017. Onde oferecida, ela apresentará aos alunos a programação, mas também lhes dará um amplo entendimento de computação e suas muitas aplicações.

“Quando eu estava no ensino médio, havia muito pouco disponível para alunos com interesse vocacional em tecnologia”, diz Justin Rohrman, testador sênior de software da Sharable Ink. “Pelo que entendi, no entanto, muitas escolas públicas estão agora oferecendo cursos específicos de tecnologia”. A busca por isso vai ajudá-lo a se antecipar um pouco. Eu também encorajo a adquirir experiência na comunidade de código aberto com grupos como Wikimedia Foundation (Wikipedia) e Mozilla”

Primeira etapa da preparação para a faculdade

Talvez a melhor maneira de se preparar para um curso de graduação em ciência da computação seja cultivar conhecimentos e habilidades em matemática e ciências laboratoriais.

“Ter um domínio firme da matemática e das ciências ajudará se o aluno quiser buscar um diploma mesmo que nunca acabe usando-o no ‘mundo real'”, diz Chris Martino, da SimpiVity Corporation. “A maioria dos programas de CS são pesados nestas áreas com requisitos em cálculo, estatística, física, etc.”

Além da matemática e outras ciências de laboratório, os alunos do ensino médio interessados em ciência da computação devem explorar o maior número possível de especialidades. Não apenas para entender melhor a paisagem, mas para planejar os cursos de nível universitário. Além da computação em geral e programação, por exemplo, algumas escolas de ensino médio começaram a oferecer aulas de gerenciamento de banco de dados, garantia e segurança da informação e fundamentos da tecnologia da informação (TI). Embora ainda raras, elas estão em ascensão.

“Minha escola de ensino médio ofereceu três aulas de desenvolvimento de software, e eu fiz as três”, disse Bradley Stewart da Shareable Ink. “Havia um curso de web design, curso básico visual e um curso C++”. Eu definitivamente os recomendaria onde fossem oferecidos, e encorajaria abertamente todas as escolas de ensino médio a fornecê-los”. Um foco em matemática é altamente recomendado ao longo de toda a educação do ensino médio se planejando seguir engenharia de software”

Muitos recursos já mencionados neste guia oferecem oportunidades para os alunos do ensino médio seguirem a ciência da computação. As opções são inúmeras, particularmente online, e incluem fontes como Codecademy, Code.org, Coursera, Udacity e Udemy. Justin Rohrman, do Shareable Ink, tem outra sugestão.

“Há um programa fantástico para jovens chamado SummerQAmp”, diz ele. “Este programa está focado em desenvolver habilidades tecnológicas reais e expor as pessoas a elas antes da faculdade”.

Finalmente, ao pesquisar programas de graduação de CS, os alunos do ensino médio podem querer considerar faculdades online que fornecem laptops gratuitos. Embora os laptops sejam úteis para qualquer aluno, eles são absolutamente essenciais para as disciplinas de CS – e cada centavo economizado ajuda.

Linguagem de Programação – Deve-Salvar

Os alunos têm muitas escolhas quando se trata de linguagens de programação. Alguns aprendem o básico de várias linguagens à medida que progridem do ensino médio para a faculdade, enquanto outros se concentram em uma única linguagem usada para um resultado específico. Exemplos destas últimas incluem linguagens compiladas, linguagens declarativas, linguagens orientadas a objetos, linguagens de scripting e muitas outras. As seguintes sete linguagens de programação representam as mais comuns (e mais importantes) que um aluno pode aprender no ensino médio:

• C++ é uma linguagem de programação desenvolvida a partir dos Bell Labs e popular por suas aplicações gráficas. C+++ adiciona características orientadas a objetos ao seu predecessor, C.
• HTML é uma linguagem de marcação de hipertexto que é usada na criação de documentos da World Wide Web.
• JavaScript foi desenvolvido pela Netscape e é usado na criação de websites interativos. Embora semelhante ao Java, tem muitas de suas próprias características únicas.
• Perl significa Practical Extraction and Report Language e usa uma sintaxe em sua linguagem de script que é semelhante a C/C++.
• PHP, que significa pré-processador de hipertexto, é usado em scripts do lado do servidor e desenvolvimento web e é de código aberto e incorporável em HTML.
• Python é uma linguagem de programação orientada a objetos com código aberto que recebeu seu nome de “Monty Python’s Flying Circus”
• Ruby é uma linguagem de programação orientada a objetos que pode ser usada para programação diária e teste de protótipos.

College Prep Resources

Alunos da alta escola podem estar por conta própria quando se trata de encontrar oportunidades para a computação e instrução de codificação. Se eles não conseguem encontrar programas em suas escolas, podem ser capazes de avançar seu conhecimento através de recursos online profundos ou acampamentos de verão intensivos. Estes geralmente fornecem acesso a instrutores experientes remotamente ou pessoalmente:

• Codenow.org Codenow.org oferece oportunidades para adolescentes em áreas de baixa economia entenderem como programar através do aprendizado baseado em projetos. Quase metade de seus ex-alunos são mulheres.
• Girls Who Code Girls Who Code oferece um programa de imersão de verão em ciência da computação focado em desenvolvimento móvel, robótica e web design. As garotas ganham experiência através de demonstrações, palestras e tutoriais.
• Hack Reactor Hack Reactor oferece um campo de treinamento de 12 semanas para aperfeiçoar as habilidades de engenharia de software. Recomenda-se experiência prévia em codificação.
• Metis Metis é um campo de 12 semanas ensinado por instrutores em Boston que foca em HTML, CSS e Ruby on Rails. O acampamento é caro, mas disponibiliza bolsas de estudo para mulheres, minorias e veteranos.
• Silicon Valley Code Camp O Silicon Valley Code Camp é oferecido gratuitamente e administrado por desenvolvedores para que eles abordem tópicos como marca ou questões legais.
• ScriptEd.org ScriptEd.org é outra organização que oferece educação em programação em áreas de baixa renda através de parcerias com voluntários.
• Square Square expandiu seu acampamento de codificação de universitários apenas para meninas do ensino médio no Vale do Silício e fornece instrução através de engenheiros da Square e professores adicionais.
• SummerQAmp O programa SummerQAmp foi fundado em 2012 como parte do Summer Jobs+Initiative da Casa Branca e foi idealizado pelo co-fundador do GroupMe Steve Martocci e, sim, pelo roqueiro-actor Jon Bon Jovi e outros. Ele oferece estágios para estudantes que estão interessados em garantia de qualidade, uma das muitas áreas da ciência da computação.
• AmplifyCS AmplifyCS é o primeiro AP Computer Science MOOC que oferece instrução online combinada com suporte, tudo de graça. Os alunos aprendem sobre Java e devem estar preparados para fazer o exame AP em ciência da computação.
• Coursera Coursera.org oferece Beginning Game Programming com C# que inclui o uso do Unity, um mecanismo de jogo popular entre os desenvolvedores indie.
• DigitalMediaAcademy DigitalMediaAcademy oferece instrução em desenvolvimento de aplicativos, design de jogos e aplicativos para iPhone em campos disponíveis em toda a U.S. Summer camps especificamente disponíveis na Universidade de Chicago incluem Programação de Jogos, Programação Java e Programação 101.

Stanford University Open Classroom Openclassroom.stanford.edu é operado pela Universidade de Stanford e oferece aulas gratuitas como Design e Análise de Algoritmos, e Introdução a Bases de Dados e Unix Prático.

• Institute for Mathematics and Computer Science Institute for Mathematics and Computer Science oferece aulas de AP e cursos de nível universitário em informática, bem como ajuda na preparação para os exames de AP Computer Science e AP Calculus.
• University of California Online University of California Online oferece Computer Science for Science, Mathematics, and Engineering I que podem ser de interesse para estudantes avançados do ensino médio ou universitário em transição.

Start Your Computer Science Education Today

Remember, há poucas razões para esperar até a faculdade para começar a desenvolver suas habilidades em informática e codificação. O mundo conectado é o mundo do futuro e se você decidir trabalhar estritamente em ciência da computação e programação, ou cruzar para campos como saúde ou ciência espacial, você pode ajudar a construir e projetar os programas e tecnologias. O excitante é que muitas dessas tecnologias ainda estão para ser vistas. Já está claro que a programação e a codificação são a base de tantas ideias novas e progressivas, o que levanta a questão: Você está pronto para moldar o futuro?