在中学学习STEM

每天，在林肯街校区，学生们都会经过一个展示学校的布告栏 获奖 年度报告故事“线上买球平台的计算机科学”.大胆的标题是一个正在成为现实的崇高愿望，一个阶级一个阶级.

“我们一直都知道这是我们想要发展的领域,技术集成总监说 基督教的水域. “我们认为，增加学生在计算机科学和机器人技术方面的机会，符合我们的目标 战略重点 让学生为不断变化的世界做好准备.”

There is an argument that coding is a new literacy skill everyone must have, 还有阅读, writing, 和算术.-克里斯汀·沃特斯，技术整合总监

在今天的数字世界里, 无论学生想进入哪个领域, 了解计算机科学的基础知识不仅是一项资产，而且是一项必要条件. “There is an argument that coding is a new literacy skill everyone must have, 还有阅读, writing, 和算术,”克里斯蒂安说。.

知道了这一点, 罗兰霍尔最近对我们的计算机科学产品进行了投资, 哪些已经在跨部门发挥作用, 包括在中学. 今年聘请了该部门的第一位全职计算机科学教师，这是学校致力于发展该项目的一个实质性证明, 中学团队正在利用这个机会为学生们提供以前没有机会上的课程. This year, 他们正在用乐高积木建造机器人, 设计游戏, 编写自己的网站. Next year, 会有更多的机会, 类似于应用程序设计, 扩展的机器人产品, 还有创客课.

学生们正在发现对这门学科的热情——即使他们在开始学习时不确定会发生什么. 八年级学生埃默里·L. 我还以为她要报机械工程课呢, 所以当它是软件工程时，我很惊讶. 但现在，她对用代码进行创作充满了热情. “我喜欢解决问题，”她说. “你学得越多, 你需要使用的工具越多, 最终，你可以把它们放在一起，创造出一个巨大而令人印象深刻的东西.”

八年级学生乔治. 当谈到利用自己不断增长的计算机科学知识所能做的事情时，他看到了无限的可能性. 他还说，这改变了他看待世界的方式. “我喜欢看网站，了解它们是如何构建的, 我知道我可以做一个类似的东西,” he said. “如果我在设计中发现问题，我知道我可以解决它."

在未来几年，中学生对计算机科学产生兴趣的人数预计会增加, 很大程度上是由于他们在低年级所获得的接触. 从幼儿园开始, 罗兰堂的学生将学习STEM和机器人原理, 从二年级开始, all 较低的学校 students take computer science as part of their curriculum. 学生也可以获得更多的资源，包括一个全新的 TREC(技术、机器人、工程、编码)实验室, which is home to multiple 3D printers and has plenty of space for students to build, experiment, 和探索.

“他们不仅在积累技能和知识, 但它们也在培养人们的兴趣,课程与教学主任说 温德尔·托马斯。. “再过几年, 进入中学的学生将有重要的经验, 我们将能够为他们提供下一步行动和挑战.”

我喜欢解决问题. 你学得越多, 你需要使用的工具越多, 最终，你可以把它们放在一起，创造出一个巨大而令人印象深刻的东西.—Emery L.2027届毕业生

更早地介绍这些技能和知识也意味着更多的学生投入到计算机科学中，并将自己视为该领域的一部分——这是实现学校将计算机科学普及到所有人的目标的重要一步. “我们意识到, 比如全国各地的学校, 我们仍有工作要做，以确保我们的计算机科学课程中有女孩和有色人种的代表,”克里斯蒂安说。. “每个人都应该认为自己在计算机科学和机器人技术方面取得了成功.”

这是埃默里支持的计划. 尽管她这学期没有学计算机科学, 她在自己的时间里继续着去年秋天开始的工作, 学习各种代码语言，并继续与计算机科学老师一起工作 Jon Poll 项目. 她喜欢这门学科所带来的挑战，也喜欢她的经历将在未来带来的机遇. “在任何工作中，技术总是存在的，”她说. “如果你有这些技能和能力, 在你选择的任何职业中，都有一种方法可以应用它们. 即使它是一个很小的部分，仍然有一些东西与它有关.”

温德尔同意, 注意到计算机科学在中学的未来, 以及整个学校, 这一切都是为了实现我们的愿景，让学生在当今世界有所作为. 他说:“全世界的人都需要了解计算机是如何工作的，以及如何使用它们。. “我们正在线上买球平台这样做.”

STEM

Teacher 萨拉·唐纳利 知道帮助她的八年级学生掌握科学概念的最好方法是将他们的学习与真实的学习经验联系起来. 因此，她总是在寻找能够将科学主题转化为“啊哈”的项目!“学生时刻”.

“我希望他们把科学看作是熟悉的东西, 他们生活的一部分, 而且很有用，而且不吓人,”她说。.

This year, 她通过向学生介绍波浪的研究开启了这种方法, 或者能量转移. 物理学研究的重要组成部分, 波帮助科学家理解物理现象, 它们在我们的日常生活中以多种形式存在, 从我们用来交流的声音到我们用来看东西的光.

“我从波浪开始的原因之一是它们提供了更定性的体验，更直观,萨拉说。. 这使得它们对于建立中学生的科学理解和技能特别有用:这取决于学生的能力, 他们可以用各种方法观察波, 例如通过听音乐或观察由光产生的颜色. 这些现实世界的实践, 萨拉解释, 也帮助他们学会通过公正的观察来应用知识, 以及练习准确记录数据.

The eighth-grade waves study is divided into three subunits (wave properties, 声波, 和光波), 并研究了波浪是什么, 波的类型, 波如何传播, and how, 不同的材料, 波浪可以加速, 慢了下来, 或放大. 孩子们很快就接受了这个概念:在单元期间举行的中学舞会上, Sara said students were commenting on the need for more absorbent walls in the gym. 学生们还发现，海浪是他们一些日常经历背后的原因., 例如, 注意到这个单元帮助解释了她听到的奇怪的声音:“我发现声波通过振动的粒子传播, 这绝对解释了我过去经历过的一些奇怪的声音现象,”她说。.

我希望(学生们)把科学看作是熟悉的东西, 他们生活的一部分, 而且很有用，而且不吓人.-萨拉·唐纳利，八年级科学老师

为了更好地理解波浪，学生们也享受了设置波浪路径的机会. In November, they demonstrated light behavior and the law of reflection via 镜子迷宫. 在十二月, 他们在这一年的第一单元学到了全部知识, 他们设计了他们理想的音乐会体验模型, 这是一个以光和声波如何影响人们对艺术活动的体验为中心的项目.

“他们对此非常兴奋，”萨拉说. “八年级是学生发挥创造力的好机会, 运用他们对某事的理解, 用一种更抽象的方式来表达他们的理解.”

对于这个项目, 学生们被分成小组，负责设计音乐会场地的3D模型, complete with speakers and lights marked with the directions of their waves. 学生们必须考虑声音和光线的运动将如何影响观众的体验:扬声器应该放在哪里才能获得最佳的音质? 声音如何在会场内传播? 舞台的形状或座位是如何影响声音的? 光和颜色是如何混合的? 什么建筑材料会产生最好的效果? 您如何管理所有与会者的可访问性? 此外，还要写一篇论文，概述每个选择及其科学依据, 学生们向同龄人展示他们的模型, 结合了30秒的歌曲剪辑，以配合他们的场地设计——选择多种多样，包括奥芬巴赫的 “Can-Can,” 21岁的飞行员的 “压力”, 和AC / DC “吓坏了的.” 这是一种独特而有趣的方式，可以将他们所学到的知识联系在一起.

“It was an interesting unit and I expanded upon my knowledge of waves quite a bit,学生肯德拉·L评论道.

这个项目是一个很好的方式来建立学生作为科学家的信心，同时也为他们准备新的挑战:自从寒假回来, 八年级学生已经沉浸在一个线上买球平台运动力的新单元中，这是一个更具挑战性的主题，通过对加速度的研究来扩展他们的学习, friction, 和惯性. 就像波的单位一样, Sara is incorporating activities—including one titled “How Slow Can You Roll?在这个项目中，学生们努力减缓球的运动速度——在培养如何有效沟通等技能的同时，让学习变得生动起来, 如何与他人合作, 以及如何使用可靠的数据来解决问题.

“我希望他们能够通过不同的理论推理出可能的解决方案, 为了避免妄下结论,萨拉说。. “这个单位正在培养他们的技能，使他们成为优秀的科学家和优秀的观察者，他们会提出问题并设计解决方案.”

我们迫不及待地想看看他们会想出什么.

STEM

编者按:本文转载自罗兰霍尔2020-2021年年度报告.

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这个故事赢了 silver in the 2021 InspirED Brilliance Awards (magazine feature article writing category).

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计算机科学影响着我们的日常生活, but its workforce falls woefully short when it comes to reflecting national racial, ethnic, 性别人口统计. 解决这个问题要从K-12教育开始. 罗兰霍尔大学计算机学科的支持者们正在确保公平被编入课程——并且课程得到应有的关注——建设一个人人都能参与其中的计算机文化社会.

在二月的一个下午的混合学习中, 大约40名罗兰学院的教职员工, staff, 高年级学生——有些人在家工作, 还有一些来自林肯街校区的学生——他们逐渐挤进了Zoom教室. 它开始于一个标准的大流行时期的高中班级, 但20分钟后, 它看起来更像是一场前卫的数字彩排. 学生们从家人的衣橱里找到了一些配饰，还有过去的万圣节服装:一顶牛仔帽, 一副航空护目镜, 豹纹围巾. 他们戴着面具，戴着羽毛围巾，化着浓妆，戴着超大号的太阳镜.

艺术总监 索非亚Gorder 她的舞蹈学生占了这些创意伪装者的一半, 尽管外表如此, 这不是为他们的表演做准备. 这是一个由老师举办的开放式工作坊 本·史密斯89 以及他的大学预修计算机科学(CS)原理课，向高中社区展示面部识别技术是如何工作的，以及它们是如何有害的, 特别是对于代表性不足的群体.

一名舞蹈学生，21岁的Mena Zendejas-Portugal，戴着粉红色的假发，刘海遮住了她的眼睛. 她用化妆品在她的脸颊上画了一双假眼睛，在洋红的刘海下面. 梅纳和她的同伴们对着笔记本电脑摄像头傻笑 基于网络的程序 使用人工智能(AI)猜测他们的年龄和性别. 

在梅娜伪装之前, 该程序在错误地将她识别为13岁男孩和12岁女孩之间摇摆不定. 在Mena改变她的外表之后, 具有讽刺意味的是, 该程序的猜测更接近现实:它将她归类为16岁的女性. 

“我的脸比较圆，头发很短，所以人工智能能读懂我并不奇怪,梅纳说。, 学生正义运动的领袖之一, Equity, Diversity, 和包容委员会. “这只是证实了人工智能是围绕着刻板印象和构建的审美标准建立起来的，这些标准并不适用于所有人.”

算法渗透到我们的日常生活中, 有缺陷的代码可能会对现实世界造成毁灭性的后果, 从非法逮捕到住房歧视. 本就这些问题教育罗兰霍尔社区, 并确保他的计算机科学学生有能力解决这些问题.

算法渗透到我们的日常生活中, 而Mena所经历的那种有缺陷的编码可能会对现实世界造成毁灭性的后果, 从非法逮捕到住房歧视. 本就这些问题教育罗兰霍尔社区, 并确保他的计算机科学学生有能力解决这些问题. “如果这些学生要成为技术领域的领导者, 他们需要有这样的视角,本说。. “你不能要求人们对一项职业产生兴趣，而不让他们为未来的影响做好准备.” 

Ben长期以来一直给学生空间讨论JEDI问题，但在2020-2021学年正式将其添加到他的CS课程中. 在罗兰庄园, 人文科学与社会正义的结合是一种自然发展:学校优先考虑科学, 技术, 工程, 和数学(STEM)纳入2014年战略计划, 在过去的一学年里, 长期的JEDI工作升级为优先事项. 

二月的面部识别研讨会——拖拽Vs. AI by the 算法正义联盟, 它“结合了艺术和研究，阐明了人工智能的社会影响和危害”，帮助高年级学生亲眼看到了这项工作的重要性:“只学习计算机科学，而不去看幕后, 未来可能没有我们想象的那么包容,梅纳想。. Indeed, 人工智能研究员Joy Buolamwini说, 黑人妇女, 在亲身经历了工作中的算法歧视后，她创办了这个联盟. 在一个使用通用面部识别软件的项目中, 直到乔伊戴上白色面具，程序才发现她的脸. 另一次，她不得不让一个肤色较浅的朋友代替她. “我们可以解决这些问题，”乔伊在a中假设 2016 TED演讲 大于1.通过创建更具包容性的代码，获得了400万的浏览量. 团队必须多样化，并努力创造“一个技术为我们所有人服务的世界”, 不只是我们中的一些人, 一个我们重视包容和社会变革中心的世界.”

这种精神激励着Ben的工作. 罗兰堂的校友们, 现在正在庆祝他在母校任教20周年, 2015年开始教授计算机科学，两年后转为专门教授该学科. 从第一天起, 他把CS多样化作为自己的使命, 这个领域“性别比例严重不足”, race, ethnicity, geography, 家庭收入,非营利组织CS倡导组织表示 Code.org. 美国需要更多、更多样化的计算机科学家, 扩大劳动力的努力需要从K-12学校开始. 计算机工作是美国所有新工资的首要来源，它们占STEM领域所有预计新工作的三分之二, Code.org touts这使得计算机科学成为最受欢迎的大学学位之一. 大学前的接触也会产生影响:在高中学习计算机科学的学生主修计算机科学的可能性是常人的六倍. 在传统上代表性不足的群体中, 这种可能性甚至更高:黑人和拉丁裔学生是这一比例的7倍, 女性是10倍.

Ben目前依靠一对一的招聘来增加那些未被充分代表的人群的CS入学率. 他在2014年左右读了一本书, 在犹他大学教学设计和教育技术研究生院期间, 这激发了他的职业目标: 困在浅端:教育、种族和计算机 简·马戈利斯著. 这本书记录了黑人和拉丁裔学生缺乏接触计算机科学课程的机会，并阐述了如何改变这一体系. “这真是令人大开眼界的时刻之一，”他说. “除了制度偏见，没有任何逻辑原因可以解释为什么计算机科学教育是今天的样子……这是非常不公平的。.从那时起, 本把解决他所说的当今教育中最突出的公平问题作为首要任务. 他与其他拼命扩大计算机科学机会的学校和组织合作, 努力为线上买球平台建立一个公平的计算机科学项目. 在罗兰·霍尔的支持下, 我致力于未来所有计算机科学课程的学生人数都能反映整个学校的人口统计数据.”

从头开始构建课程

幸运的是, 当六年级学生在计算机科学基础课上见到本时，他并不是从零开始的, 2016年起必修课程. Since 基督教的水域 2013年开始担任技术整合总监, 他精心制作了一系列计算机课程，以吸引所有的初学者和低年级学生. 克里斯蒂安教授至少一门数字公民课程, coding, 让每个低年级学生都能学习机器人. 孩子们参与动手活动，如编程彩色玩具机器人和构建可穿戴技术组成的LED灯贴在毡. 他们也有足够的空间去思考和考虑计算在现实世界中的应用, 比如推进联合国可持续发展目标之一. 他们会如何使用计算机, 例如, to remedy a problem like overcrowding or a lack of affordable and clean energy?

克里斯蒂安从几十个专家教育资源中汲取课程, 包括卡内基梅隆大学机器人研究所, 儿童创新项目, and Code.org. “我们已经建立了一些真正相关的东西, 最好的材料和资源的最佳组合,克里斯蒂安说. “It's not a curriculum that is sold in a big box that you wheel into a classroom, 每个人都要用同样的方法. 它是根据线上买球平台的需要量身定制的，与我们的目标和目标相关.” 

多亏了克里斯蒂安和本的持续合作, 罗兰霍尔的计算机科学课程也是垂直排列的:“我们正在以一种前所未有的方式为学生们准备进阶计算机科学A Java. 中学生正在学习有关物体的知识, classes, functions, 和变量,克里斯蒂安解释道. “这在一定程度上要归功于我们从初级学校开始的努力.”

垂直对齐和以使命为中心的课程的一个例子:基督教使用一个代码.在这个活动中，低年级学生训练计算机识别面部表情——提出了高年级学生在2月份的研讨会上研究过的一些问题. 低年级课程的关键, 根据这位教育家的说法:“我们如何区分面部特征，判断一个人是高兴、悲伤还是兴奋, 这样做合乎道德吗?“学生们锻炼他们的批判性思维能力，并面对涉及这些项目如何运作的问题, 以及如何确保他们尽可能地符合道德和公正. “最终，学生们得到的是，我们人类训练计算机的方式有很多主观性,克里斯蒂安说. 

团队合作

部分原因是为了吸引更年轻、更多元化的学生来c - and, 在路上, 减少代码中的偏差需要持续的努力, 广泛的接触. 克里斯蒂安不仅将计算机科学融入课堂, 他还创造了社区范围内的机会，让人们聚集在计算机和工程领域. 他每年组织三次活动，现在已成为麦卡西校园STEM文化的代名词:秋季开学和低年级家庭创客之夜, 冬季全校范围内的编程一小时, 以及春季的低年级创客日. “These events are designed to demystify 技术 and making,克里斯蒂安说. “所有学生都可以将自己视为计算机科学家、程序员、制造者、机器人专家、工程师.”

这些活动和学校的CS课程整体上以协作小组作业为主，偶尔会涉及跨学科和部门. 在COVID-19大流行之前, 本·史密斯的大学预修课程计算机科学原理的学生每年与 泰勒堆栈帮助四年级学生制作一款帮助年轻学生学习数学的应用程序. 高年级学生分组设计和测试低年级学生的应用概念，并利用他们的反馈来改进应用设计. 21年的凯蒂·达克, 这是罗兰·霍尔计算机科学课程的一个亮点:“让我印象最深刻的是使用新的界面来帮助人们.“这是凯蒂最喜欢的回忆, 谁在2020年成为罗兰霍尔学院第一位获得计算机抱负项目最高国家奖的学生, 由国家妇女中心赞助 & 资讯科技(NCWIT). She won, in part, 表彰她在盐湖城的双浸入式学院辅导学生和成立编程俱乐部的努力, 她上小学时就读的一所西班牙语-英语双语特许学校.

这个应用程序项目是团队合作的一个典型例子，它可以鼓励弱势群体追求计算机科学, 据医生说. Helen Hu, 他是威斯敏斯特学院计算机科学教授，研究教育工作者如何提高计算机科学的多样性. “在行业中有一种叫做敏捷协同编程的东西, 那就是人们在小组中工作,” said Dr. 她也是罗兰堂九年级和七年级学生的家长. “This is actually an important skill in computing—being able to work with others.“而有些学生则是为了计算机而热爱计算机, she added, 很多人喜欢它是因为它的功能, 因为你可以解决问题, 因为你的影响力,”她说。. “通过两者兼而有之，通过强调计算机的其他部分，你可以帮助两种类型的学生. 热爱编程的学生仍然会去编程. 那些喜欢用编程来解决问题的学生正在这样做. 我们知道，如果你只教英语的水平，学生是不会学好英语的, 分号在哪里，括号在哪里?’”

Alex Armknecht, 20岁, 2019年计算机抱负地区奖获得者，现在是洛约拉玛丽蒙特大学(LMU)的计算机专业学生。, 我喜欢在更全面的层面上学习计算机科学. “我喜欢线上买球平台的计算机科学课程，它们一直是我整个高中最喜欢的课程,”她说。. “我喜欢奥巴马先生的方式. Smith教授并允许我们自由创作……他的课是我选择CS专业的主要原因. 我懂得了寻求帮助的重要性, creativity, 和协作, 这些都对我大学的计算机科学课程很有帮助.”

大四的时候, Alex还参加了另一个杰出的CS小组合作项目:FIRST科技挑战赛机器人团队. 该团队在2019-2020年的首个赛季开局强劲，并继续发展, Ben said: “It’s expanded the opportunities for young women to become leaders, compete, 看看整个州的其他女孩是如何参与技术和工程的.” 

2020-2021学年期间, 三年级学生Irenka Saffarian和Tina Su进入了非正式的领导角色，这在不久的将来是个好兆头. 两人都修过高级课程CS A，都是很棒的程序员, Ben said, and they pushed hard for the team to make it to the national semifinals in the 首届全球创新奖. 罗兰霍尔是唯一一支来自犹他州的球队，也是国际上仅有的60支球队之一. “我们现在的主题是把它提升到一个新的水平，”本说. “我们意识到，我们即将达到真正具有竞争力的水平——我们实际上可以与该州最好的球队竞争.本说，伊伦卡和蒂娜致力于让团队到达那里. 他们体现了本和克里斯蒂安希望在全校培养的热情. “我希望在线上买球平台学习计算机科学课程的未来将越来越多地来自一个令人兴奋和感兴趣的地方, “我迫不及待地想把这项技能用在任何我感兴趣的事情上,’”本说。. “It's not about a kid sitting in a basement all alone typing on their computer. 这是一群人做出令人兴奋、有趣、真正有影响力的决定, 每个人都需要参与进来.”

取得的进展和今后的工作

我们正在更多地讨论它, 不仅仅是因为这是一种时代精神, 但因为技术在这方面还有很多需要弥补的地方. 我们认为自己在努力帮助孩子们认识到这一点.-克里斯汀·沃特斯，技术整合总监

而凯蒂, Alex, Irenka, 和蒂娜是最近的成功案例, 克里斯蒂安和本欣然承认罗兰霍尔也存在种族和性别差异. 但克里斯蒂安说，学校一直在努力“从头开始改变这种状况”. 这在一定程度上要归功于全校范围的培训, 绝地武士的价值观在罗兰霍尔教师如何设计和教授与技术相关的课程中根深蒂固. “我们正在更多地讨论这个问题, 不仅仅是因为这是一种时代精神, 但因为技术在这方面还有很多需要弥补的地方. 我们认为自己在努力帮助孩子们认识到这一点.” 

一个的埃尔南德斯, 她是一名大三学生，在2020-2021学年期间选修了AP计算机科学和机器人, 我很欣赏绝地的高度专注. an的父母都是工程师，她从记事起就对计算机科学感兴趣——她是2021年计算机领域荣誉奖的获得者，热爱编程艺术. Ané, 他是墨西哥裔美国人, 也一直对绝地武士问题感兴趣，并倡导更多的公平和代表权, 包括通过罗兰霍尔的学生绝地武士委员会. She found it compelling to see how two of her passions, JEDI and CS, are related. “随着科技的发展, racial, gender, 社会经济问题依然存在," Ané said, “所以它们只是交织在一起." 

While she’s grateful for how the JEDI units have furthered her passion for CS, 她希望她的学校也能利用这种势头进行自我反思, 例如, 如何让低收入学校和社区更容易获得计算机科学. 这种社区外展活动在线上买球平台并非史无前例. 2015年夏天, 在接下来的两个夏天里, 线上买球平台举办了一场以教师培训为中心的非营利性黑客马拉松. “这是我们为社区的学习和成长文化做出贡献的一种方式,克里斯蒂安说. 来自当地公立和私立学校的教育工作者聚集在林肯街校区，学习编程技能和如何使用某些工具, 比如3D打印机和Arduino机器人. 技术团队帮助支付了部分费用, Christian说, 教师可以通过参加获得州许可学分. 本的简历上也充斥着他培训同事的会议和研讨会. “It’s great for me to show a group of 15 or 20 educators how to teach a curriculum,” he said, “然后我就可以向他们展示，我的教室里女生占多数, 我已经能够招募和建立, 这是可能的.”

这类努力在未来可能会扩大. 线上买球平台 is seriously considering ways to increase CS opportunities and spaces, 该计划最早可能在2021-2022学年确定下来. 克里斯蒂安和本正在起草一份计算机科学战略计划，其中包括将计算机科学与其他学科相结合, 培训老师, 扩大现有的阶级. 还有克里斯蒂安，本，课程与教学主任 温德尔·托马斯。 正在成立一个计算机科学特别小组，并邀请其他人加入:每个部门一到两名教师, Dr. 以及创业公司首席运营官兼首席执行官、犹他州平等组织(Equality Utah)董事会成员Sunny Washington. 工作组的首批行动之一将是对战略计划草案提供反馈意见.

目前，克里斯蒂安和本招募越来越多的不同计算机科学专业学生的努力取得了成效. 自2014年以来, 19只飞狮获得了计算机抱负项目的25个奖项, including one win (Katy’s) and two honorable mentions at the national level. 罗兰·霍尔还获得了大学理事会2019年和2020年的大学先修课程计算机科学女性多样性奖，因为在我们的AP CS原理课上实现了较高的女性代表性. Dr. 胡赞扬了这一成就. “这真是令人印象深刻，”她说——尤其是对犹他州来说. “在一些州，有几十名教师收到了这封信. 我们有三个. 我想这说明了这个州的情况有多困难." 

Ben, Christian, 支持他们的教职员工仍然专注于培养优秀的毕业生，让他们掌握让科技为我们所有人服务的工具, 不只是我们中的一些人.

Ben, Christian, 支持他们的教职员工仍然专注于培养优秀的毕业生，让他们掌握让科技为我们所有人服务的工具, 不只是我们中的一些人, 正如Joy Buolamwini所说的那样. 刚毕业的凯蒂现在就读于都柏林的三一学院, Ireland, 主修法律——可能是网络法. 2020年12月，16岁的安娜·肖特(Anna Shott)给本发了一封电子邮件，告诉他她将于次年加入微软担任项目经理. “您的课程确实影响了我选择的道路, 我非常感谢你激发了我对计算机科学的兴趣,” wrote Anna, 她毕业于南加州大学，还在她的大学校园里担任K-12 CS夏令营辅导员. 现在的学生an说她在AP计算机科学原理中学到的——一个算法可以决定某人是否获得贷款, 例如，对她来说是一个改变游戏规则的人. “这次经历让我不仅想主修计算机科学, 而是计算机科学的一个特定领域，可能涉及人工智能，使参与者和编码人员多样化，这样就不会有这么大的偏见.”

Alex也计划在CS工作, 本教学的另一个证明:“当我遇到LMU的主席和计算机科学教授时，我决定要去我的大学，他让我想起了Mr. 史密斯，”她说. “如果不是他，我不会选择计算机科学专业. 他督促我努力工作，尝试新事物，给我提供了很多机会.”

这种反馈让本专注于提高罗兰霍尔及其他公司的CS股权. 他说:“我不会假装我没有流下眼泪。. “It’s certainly fuel for the work that I do and it reminds me that it's worth doing. 我可以坐在课程表上，只是交付，并且做得相当好. 但这远不止于此. 工作不仅仅是我教的东西，而是我教的对象.”

STEM

在数学方面, 学生将学习方程的定义:表示两个数学表达式的值相等的语句(例如, x – 5 = 10).

但是数学老师，包括 加勒特严厉, 谁在中学教书, 要让学生明白方程式不只是纸上的数字和字母. “一个方程，”加勒特说，“与图表上的图像有关.”

对很多学数学的学生来说, 这幅代数艺术作品代表了他们在中学数学方面的最高成就.——加勒特·斯特恩，数学老师

这些图像可以有多种形式，比如线条, parabolas, 和螺旋, 当放在一起在一个图表上, 可以做一些令人兴奋的事情:他们可以创造艺术吗.

帮助说明数学方程的视觉美, 在过去的六年里，加勒特一直给他的学生布置任务，让他们使用Desmos来创作自己的代数艺术 图形计算器，是世界各地教育工作者使用的免费资源. 每年, 他发现罗兰霍尔学院的学生有能力进行创造性的创作, 通常都很令人印象深刻, 艺术作品.

“对我们很多学数学的学生来说, 这幅代数艺术作品代表了他们在中学数学方面的最高成就,加勒特说。.

在4月15日的学生集会上, 加勒特强调了代数艺术，并认可了今年艺术家们的成就. 和他一起的还有三名学生，丽贝卡., Jojo P.和Erika P.她创作了今年单元中最杰出的作品. 下面，这些学生与罗兰堂社区分享他们的代数艺术经验.

《线上买球平台》丽贝卡.

Rebecca’s drawing of a Star Destroyer is one of this year’s most complicated pieces. 事实上， Star Wars 范的主题太详细了，加勒特说他一开始试图说服她不要写.

“我试图劝阻丽贝卡不要尝试她的想法，”他回忆道，“但她拒绝了我的建议.”

丽贝卡在看了一幅代数艺术画后受到启发去解决歼星舰 AT-AT, 或全地形装甲运输, that now-junior Dillon Fang created when he took Garrett’s class—admitted that, 虽然她最终还是完成了她选择的科目, 制作歼星舰的过程非常具有挑战性.

“我对这个项目很有信心, 但在做了一些方程之后，我的信心开始下降,”她说。. 丽贝卡尤其记得建造船桥的困难. “它有许多小块，你不会想到，直到你不得不用代数方程来追踪它.”

丽贝卡说，花了三到四周的时间来完成她的项目需要很大的耐心和韧性，但这是值得的，因为它教会了她，她可以做困难的事情.

“我对此感到非常自豪. 我很乐意再来一次，”丽贝卡说. “我设法做到了，做出了一个非常酷的设计.”

《线上买球平台》作者:Jojo P.

乔乔喜欢画线条画, 尤其是人, 并发现她可以成功地用在线Desmos格式重现传统的纸墨线条，这一成就引起了她数学老师的注意.

“What impresses me most about Jojo's piece is the stylish curvature,” Garrett said.

但创建她的项目并不容易. 乔乔记得在刚开始做作业的时候，她觉得自己远远落后于同学.

“我真的不知道怎么做方程式，”她说. “一开始，我只画了5行，而其他人画的要多得多. 我怕我落后了.而不是惊慌失措, however, 她坚持, 当她从长线条和宽曲线转移到钉子和花朵的细节时，她弄清楚了她需要的方程式，并建立了她的技能, 她说这绝对是画中最难的部分.

“当它完成时，我感到很自豪，”乔乔回忆道. “我感到敬畏，因为我不认为我能做这样的事情.“很明显，这段经历建立了她的信心，这将继续使她受益.

“这个项目很有挑战性, 但它告诉我, 作为一名数学家, 我真正能做的事,乔乔说.

《线上买球平台》作者:Erika P.

加勒特选择在大会上突出艾丽卡的作品，因为她成功地把纹理包括在内——尽管她说这不是她最初的计划.

“我想创作一只猫头鹰，因为猫头鹰是我最喜欢的动物, 但我没打算写得这么详细,埃里卡解释道.

在用猫头鹰身体的方程式做了实验之后, beak, talons, and eyes, 埃里卡说，她觉得她需要在她的画中添加更多的东西，并开始画最复杂的部分:羽毛.

“我必须尝试多个数字，以便让羽毛——由抛物线制成——变得足够细和长，如果我一直把它们铺在机翼上，看起来就足够好。,”她说。. 光是羽毛就花了埃里卡两个多小时才完成, 这只是她为了创作一件她很自豪能交上来的作品所做的实验的一个例子.

“最难的部分是让形状和线条对齐并相交, 以及用方程式实验来得到看起来至少有点真实的形状,她回忆道. “我必须投入其中.”

Now, Erika said, 如果没有这些细节的补充，她无法想象自己的画, 她很自豪自己挑战了自己.

“我很高兴我决定添加细节，因为我正在考虑在那之前提交作品, 但我感觉它还没有完成,”她说。. “完成后，我觉得很有成就感!"

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Altogether, this year’s eighth-grade class created 75 pieces of algebra art. 下面是他们的一些作品示例(点击每个方块可以看到Desmos上放大的艺术品).

“我们的学生应该为他们的成就感到自豪，”加勒特说. 他们雄心勃勃地尝试挑战图像, 拥抱复杂的方程式, 注重细节, and, above all, persevered.”

STEM

3月5日，线上买球平台八年级学生苏菲·郑得知她获得了就职典礼 Maryam Mirzakhani AMC 10奖 1月30日，她在美国数学竞赛(AMC) 10级考试中的表现 可选的测试 旨在促进十年级及以下学生解决问题的能力的发展和提高.

首届Maryam Mirzakhani AMC 10大奖在36名年轻女性中只授予了149名,AMC 10的竞争对手遍布全美.

以已故的 Maryam Mirzakhani她是国际数学奥林匹克金牌得主，也是第一位获得菲尔兹奖的女性, 数学界最负盛名的奖项——这个奖只颁给了 149名年轻女性 从全美36000个AMC 10频道的竞争者中脱颖而出. 苏菲是美国数学协会(MAA)山间分会六名得分最高的女学生之一, 它覆盖了犹他州和爱达荷州的一部分.

获得米尔扎哈尼奖对苏菲来说意义非凡, who grew up around the campus of the Institute for Advanced Study in Princeton, 新泽西, 当时米尔扎哈尼在邻近的普林斯顿大学任教.

索菲说:“获奖让我觉得我现在真的遇到了她。.

除了为她赢得了米尔扎哈尼奖, 苏菲今年在AMC 10中的成绩也让她有资格参加美国数学邀请赛(AIME)。, AMC的下一个层次的竞争. 苏菲是 罗兰堂的四个学生之一她是最小的，今年参加了AIME考试. 高中数学老师 Adella克罗夫特他是学校AMC考试的监考老师，得知苏菲的成绩并不惊讶. 她相信任何看过她作品的人都能看到她的激情.

“我认为索菲的特点之一就是她从数学中获得了纯粹的快乐,阿德拉说。. “She has so much fun with it; she makes it look effortless.”

当一个方程式开始与一个突然的启示相吻合时，我喜欢那种令人振奋的时刻.苏菲郑

This may, in part, 与数学如何将苏菲对创造性和分析性的热爱结合在一起有关.

“我一直把自己看作一个艺术家, 学习钢琴, drawing, 和折纸, 但现在数学是我生活中一个新的方面,她解释道. “当一个方程式开始与一个突然的启示相吻合时，我很享受这种令人兴奋的时刻. 我发现数学隐藏在大自然的美丽之中:树木的递归，鸟翅膀的曲线. 这些复杂的数学模式也可以在创作艺术和折纸时带来全新的灵感和风格.”

她在这么小的年纪就对数学充满了热情，这既凸显了索菲在这个领域的前途，也成为了女孩在数学方面的力量的鼓舞人心的例子 STEM. MAA希望宣传这些例子能鼓励更多的女孩参与竞争考试等机会. 在罗兰庄园, 苏菲已经在尽自己的一份力量来鼓励别人学习数学了——她是一个有魅力的领导者，在课堂上和数学俱乐部会议上乐意指导同龄人, Adella说. 索菲补充说，这种支持是双向的:线上买球平台提供了一个受欢迎的、努力工作的家庭，支持她的旅程——她希望能像玛丽亚姆·米尔扎哈尼一样.

“我希望在未来，我不仅能得到女性的认可, 但是在整个数学竞赛中, as she was,索菲说。.

我们迫不及待地想看看你还能取得什么成就，索菲. 祝贺你取得这一激动人心、令人印象深刻的成就!

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3月11日的三个小时, four exceptional 线上买球平台 mathematicians—juniors Zach Benton and Yuchen Yang, 大一新生扎克·克莱因, 八年级学生 苏菲郑——我们在埃克尔斯图书馆, 专注于今年美国数学邀请赛的15道题.

AMC 10和AMC 12是可选的数学考试，旨在促进学生解决问题的能力的发展和提高. 每次测试时长75分钟，包括25道选择题. AMC 10是为10年级及以下的学生提供的, 而AMC 12则面向12年级及以下的学生. AMC 10/12资格赛被邀请参加AIME, 考试时长3小时，有15道题, 每个答案都是0到999之间的整数.

被考生简称为AIME, 本考试适用于在美国数学竞赛(AMC) 10或AMC 12考试中表现优异的学生(见侧栏)。. 根据 美国数学协会 (MAA)，它创建了AMC考试，大约是前2名.5%的AMC 10分和前5%的AMC 12分的学生有资格参加AIME考试.

“我们有四位来自罗兰学院的学生参加了AIME考试，这是非常了不起的,高中数学老师说 Adella克罗夫特. In fact, this is the largest number of AIME qualifiers in 线上买球平台 history. (值得一提的是，周内森, 谁参加了3月11日在线上买球平台举行的AIME, 去年进入这所学校，和其他资格赛选手一起接受训练.)

“AIME是线上买球平台课堂之外的数学, 线上买球平台孩子的创造力,阿德拉解释道. “这是典型的非传统解决问题的方法——非常聪明，有时甚至很幽默. It’s cool.”

MAA指出了考试的各种好处, 从帮助学生培养对分析思维和数学的积极态度，可以帮助未来的职业生涯, 用有趣的问题来挑战他们，这些问题与他们在学校所学的内容相一致. 但要为这种级别的竞争做好准备, 学生必须愿意在课外花时间学习数论等课题, 集理论, geometry, 和概率. 线上买球平台 students also meet weekly for Math Club and with coach Hiram Golze, 他是阿德拉以前的学生，也是曾经的学生 美国奥林匹克数学竞赛 资格赛(奥数竞赛是AIME高分选手的下一级竞赛). 阿德拉将这些准备措施比作小提琴独奏者，他们每天花几个小时来掌握他们的乐器. “这就像把数学提升到艺术家的水平，”她说.

正是这种对数学的精通真正激励了这些学生. 虽然在AIME中获得尽可能高的分数一直是他们的目标, 很明显，这种体验远不止于此. 这些考试, 由世界上一些最聪明的年轻数学家拍摄, 是极其困难的吗 2006, 例如, 22,764 students sat for the AIME and earned an average score of 2.741 out of 15 points (and only four students had a perfect score that year). In 2019，平均得分为5分.87. 而不是劝阻他们, the difficulty drives the 线上买球平台 students toward their individual bests, 帮助他们提高解决问题的能力, 努力工作, and enjoy pursuing knowledge for its own sake—skills that will serve them for life.

这是一个坚持不懈的练习. 他们在绝对的沉默和孤立中做这件事，用他们的智力来解决每一个问题.——高中数学老师Adella克罗夫特

“这需要坚持不懈，”阿德拉说. “这不是一项观赏性的运动，这太糟糕了，因为这些运动员和其他运动员一样有竞争力. 他们在没有观众的情况下表演. 他们在绝对的沉默和孤立中做这件事，用他们的智力来解决每一个问题. 他们有韧性，有激情，有动力，无所畏惧.”

他们也没有让社交距离阻止他们. Each week, the students are meeting virtually for tutoring and for Math Club—amazingly, 作为一个更大的群体.

“这是成长!阿德拉说。, 她给学生们发了一封电子邮件，告诉他们如何在远程学习期间参加数学俱乐部, 她收到了几个孩子的回复，他们对第一次加入感兴趣.

“除了找到解决办法，它还在蔓延. 这是一种好的传染方式，”她笑着说.

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由于COVID-19, 美国电影协会已经无限期搁置了AMC节目的所有方面, 包括推迟比赛直至另行通知及已安排的评分时间. 我们将及时更新这一消息.

与此同时，如果您对AIME的外观感到好奇，请访问 解决问题的艺术. 他们为数学考试创建考试准备资源，并提供过去AIME问题和答案的集合.

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上图，从左起站立:杨宇晨、周内森、郑苏菲、扎克·克莱因和海勒姆·戈尔兹. 从左起坐着:阿德拉·克罗夫特和扎克·本顿.

多年来我一直在网上观看CSforAll峰会的视频, 罗兰堂校友，计算机科学老师 本·史密斯89 很高兴能亲自参加全国会议:第三届年度会议将于10月21日至23日在盐湖城举行, 犹他大学的教授.

在峰会期间， CSforAll 要求参与者做出具体承诺，以支持“使高质量的计算机科学成为所有K-12学生和教师教育经历的组成部分”的最终目标.”因此, 罗兰霍尔学院正致力于提高女生在计算机科学方面的参与度，以更紧密地反映学校的人口结构. 

继续往下读，问个问题&A和本商量这件事 commitment峰会，以及为什么这对罗兰厅很重要.

谁从线上买球平台来参加CSforAll峰会?  

我选首席信息官 帕特里克·戈弗雷 技术集成总监 基督教的水域. 这是罗兰·霍尔第一次派人来. The summit was originally held in the Obama White House for the first few years, 现在它每年都去一个新的城市. 这是一个很好的机会在我们的家乡举办这个活动，离学校很近.

该峰会是每年唯一一个关注公平问题的地方, inclusion, 并为所有学生提供CS课程, 这是罗兰·霍尔和计算机科学项目一段时间以来一直致力于实现的目标.——计算机科学老师本·史密斯，1989年

你为什么对参加峰会感到兴奋?

我是CSforAll教师社区的一员, and I watch the announcements and videos coming out of the summit each year. 该峰会是每年唯一一个关注公平问题的地方, inclusion, 并为所有学生提供CS课程, 这是罗兰·霍尔和计算机科学项目一段时间以来一直致力于实现的目标.

为什么我们设定了一个广泛的承诺，而不是一个狭窄的承诺(例如，“发起一个编码营”)??

我们想要一个每个部门和每个老师都能接受的承诺, even if the method by which they accomplish it varies based on circumstances. 也许有一个部门可以将计算机科学整合到所有的科学和数学课堂中, 从而影响到所有学生, 而另一个可能会在招聘策略上做出协调一致的努力, 另一个可能会重新配置课程设置或时间表，以适应所有学生的CS.

What do you hope to get out of the conference that will help us reach our goal?

我希望听到人们对建筑的看法, 创新策略, 以及实现我们承诺的方法. 这次会议有一些重要的议题, 比如“K-12 CS教学伦理与计算机的社会影响”,“为计算机科学领域的女孩建立一条支持性的道路。, 工程, and Beyond,和“通过大众文化和媒体激发参与”."

What has our male/female CS participation looked like in the past several years?

我们对初中和高中的科技和计算机科学课程的参与情况进行了六年的跟踪调查. 在两个部门, 我们已经使参加计算机科学课程的女生人数更接近我们学校的人口统计(大约是50/50)。, with the 中学 reaching a high in 2017 of 40 percent participation by girls. This year, 高中的计算机科学先修课程有60%的女生，这是罗兰堂第一次占多数. 我们仍然面临着体育利益竞争的挑战, theater, dance, 在学生的课程表上安排音乐, 因为计算机科学不是必修课. 令人印象深刻的是，我们已经能够有意识地、成功地缩小女孩之间的差距, though we still need to look at students of color and other demographic factors.

添加任何你认为重要的东西.

罗兰·霍尔的CS, 工程, STEM项目在过去六年里有了巨大的发展, 所有部门都面临着变革和采用的危险.

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Last fall, 罗兰霍尔小学的一年级学生在科学实验室里解决了一个谜题:世界两边的两个岛屿上怎么会长着同一棵树呢?

作为种子和树木单元的一部分, 学生们对这一现象提出了一个解释, and then followed clues to determine whether their explanation was plausible. Carly biedul在Kirsten Walker的产假期间长期担任科学代课老师，并继续教授一年级和二年级的科学实验室，她对学生们的参与印象深刻. “看到一年级学生随着对种子的了解越来越多而不断改变他们的答案，真是太棒了," she said. 她解释说，这节课教给学生的不仅仅是种子传播:它告诉他们，如果你对一个问题的第一个答案是错误的，那也没关系，因为科学研究需要收集证据，然后根据你学到的东西完善你的答案.

现在孩子们是科学家，老师是促进者. ——molly Lewis，六年级科学老师

在过去的四年里, 罗兰·霍尔一直在研究和改进我们教授科学的方式, 主要是为战略计划的第二个目标服务:提供山间西部最杰出的数学和科学课程. 而具体部门和发展适当, 这些课程的变化都有一个共同点:学生们在课堂上花了更多的时间——希望课外也有——参与到科学行为中来. 他们正在进行更多的实验室实验, 包括问问题, 使观察, 收集数据, 形成和修改论点. 教师经常使用索赔-证据-推理的通用框架来指导他们的课程, which fosters the kind of critical thinking that students can apply in any field.

从幼儿园到八年级，罗兰霍尔的科学课程现在与 新一代科学标准 (NGSS), 它们强调探究性学习和跨科学领域的联系. The 视觉概述 在NGSS中 is one where students are empowered to lead their own scientific discoveries, 六年级的科学老师 莫莉刘易斯 全心全意支持.

"Kids are the scientists now," she said, "and teachers are the facilitators.“无论是指导一个线上买球平台人类视觉的实验室实验——让学生识别在某些情况下他们的视力的局限性, 比如暗室——或者探索红细胞的形态和功能之间的关系, 莫莉很乐意让学生们冒险，并提出最初可能毫无根据的理论. “我们给他们有意义的背景，而不仅仅是抽象的概念, 然后教他们必要的技能来发现什么是真的，或者他们可以证明什么."

在中学和低年级, 一些现象——比如树木和它们的种子, 或者在沉积岩中发现的化石——都被用来吸引学生进行探究的实践. The 较低的学校 also has several new units that integrate science and literacy, 为在科学实验室进行更深入的实验奠定基础. 与此同时，初级学校通过以下活动培养基本技能 水仙绘画与解剖.

高中科学部主席艾丽莎·波本, 通过实验室工作学到的技能和概念是必不可少的, 她的部门最近获得了一些新的传感器和探测器，这是正确收集数据所必需的. 艾丽莎附和莫莉说:“我们正在利用实验室来建立模型，而不仅仅是确认想法. 我们关注的是科学家的行为, 理解科学不是事实的集合，而是一系列的实践."

我们正在使用实验室来建立模型，而不是简单地确认想法. 我们关注的是科学家的行为, 理解科学不是事实的集合，而是一系列的实践. ——alisa Poppen，高中科学系主任

虽然高中课程侧重于以实验为基础的高级主题课程，而不是使用NGSS作为指导，但alisa对学生进入九年级理科的前景感到兴奋，因为他们在主张-证据-推理框架中打下了良好的基础. 此外, 她认为，额外的实验时间可以提高学生的参与度, 就像卡莉在一年级时观察到的那样.

教师和管理人员将继续观察学生在科学课堂上的表现, 像优秀的科学家一样, 他们将根据收集到的数据改进自己的做法. 最终, 罗兰学院始终致力于为学生提供最好的学习体验. 新中学科学老师梅丽莎·夏普希望通过提高学生对科学的热情, 他们的学习经历也会延续到课后时间. “我希望他们上车后向父母询问有关遗传学的问题, and say, 'Mom, 让我看看你的大拇指!’”她说。. “或者他们可能会在看足球比赛时考虑脑震荡, 想知道在神经科学方面发生了什么."

这对每个在线上买球平台教科学的人来说都是什么意思, 包括梅丽莎:“我希望学生们接受科学家的身份."

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