[ «М.П.ЛАПЧИК, И.Г.СЕМАКИН, Е.К.ХЕННЕР МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ Под общей редакцией М. П. Лапчика Рекомендовано Учебно-методическим объединением по специальностям педагогического образования в качестве учебного ...»
ПРОГРАММНЫЕ
Издательские системы. Системы реализации технологий автомаПРОФЕССИО- тизации расчетов, проектирования, обработки данных (учета,ВАННЫХ
Информационные ресурсы как фактор социальноэкономического и культурного развития общества. Информационное общество — закономерности и проблемы становления и СОЦИАЛЬНАЯ развития. Информационная инфраструктура общества. ПроблеИНФОРМАТИКА мы информационной безопасности. Новые возможности развития личности в информационном обществе. Проблемы демократизации в информационном обществе и пути их решения. Информационная культура и информационная безопасность личности.Для сферы образования крайне существенно адекватное определение предметной области информатики, отражающей все фундаментальные основы этой области научного знания. На рис. 2.2 воспроизведена структура предметной области «Информатика» в той интерпретации, которая была представлена в Национальном докладе Российской Федерации на II Международном Конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика» [31].
Эта структурная схема включает четыре раздела: теоретическая информатика, средства информатизации, информационные технологии, социальная информатика. При этом теоретическая информатика включает философские основы информатики, математические и информационные модели и алгоритмы, а также методы разработки и проектирования информационных систем и технологий. Как отмечает К. К. Колин, «в состав курса впервые включены вопросы, связанные с изучением социально-экономических аспектов информатизации общества, которые являются исключительно актуальными и все больше выдвигаются на первый план самим ходом развития общества. Поэтому такие важные понятия, как «информационные ресурсы», «информационная инфраструктура» и «информационная среда общества», а также его «информационный потенциал» и «информационная безопасность», станут доступными для тех слушателей, которые успешно изучат предлагаемый базовый курс информатики. Это очень важно в условиях, когда глобальный процесс информатизации общества все более активно воздействует на его социальные и экономические структуры, на роль и положение в обществе самого человека» [11, с. 80].
2.2. ИНФОРМАТИКА КАК УЧЕБНЫЙ ПРЕДМЕТ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ
Среди принципов формирования содержания общего образования современная дидактика выделяет принцип единства и противоположности логики науки и учебного предмета. Как отмечает в этой связи Б.Т.Лихачев, «идея единства и противоположности логики науки и логики конструирования учебного предмета обусловлена тем, что наука развивается в противоречиях. Она пробивает себе дорогу сквозь толщу предрассудков, совершает скачки вперед, топчется на месте и даже отступает.
Педагогическая логика содержания учебного предмета учитывает логику развития основных категорий, понятий данной науки. Вместе с тем педагоги и психологи руководствуются необходимостью учета возрастных особенностей освоения материала школьниками, организуют его на основе как восхождения от абстрактного к конкретному, так и от конкретного к абстрактному» [23, с.
378]. В связи с этим обстоятельством приходится констатировать, что на процессе формирования школьного учебного предмета информатики сказывается чрезвычайно малая временная дистанция между возникновением информатики как самостоятельной отрасли науки и включением в практику массовой общеобразовательной школы соответствующего ей нового учебного предмета — около 10—15 лет. По этой причине определение содержания школьного курса информатики является очень непростой задачей, на решении которой продолжает активно сказываться процесс становления самой базовой науки информатики. Проблема также и в том, что даже целесообразность введения в школу отдельного предмета информатики не является бесспорной — существуют аргументы (выдвигаемые как зарубежными, так и отечественными специалистами), которые показывают, что такой путь не является единственным и бесспорным (см., например, [29, 30, 35] и др.). Вопрос в конечном итоге заключается в следующем: чего в новом общеобразовательном знании больше — того, что должно составить отдельный учебный предмет для общеобразовательной школы, или того, что может (или должно) быть неразрывно связано с содержанием и технологией изучения всех школьных предметов? Для ответа на этот вопрос обратимся к общедидактическому анализу проблемы развития содержания общего среднего образования, данному B.C.
Ледневым [19, 20]. В результате длительного теоретического и экспериментального исследования, начатого еще в начале 60-х гг. прошлого века, было установлено, что фундаментальные основы кибернетического знания должны стать составной частью содержания общего школьного образования и что для решения этого вопроса требуется введение в систему школьных дисциплин отдельного учебного курса. Основываясь на общекибернетической природе нового знания, с самого начала своего исследования В.С.Леднев для наименования нового школьного предмета использует термин «кибернетика», однако, для данного рассмотрения это обстоятельство можно считать непринципиальным.
Рассмотрим суть проблемы подробнее (см. также [18, 21, 22]).
Появление кибернетики как науки, изучающей общие закономерности информационных процессов управления, стало важнейшим шагом в познании окружающего мира. Как подчеркивал А. П. Ершов, «понимание единой природы информации вслед за установлением единой природы вещества и энергии стало важнейшим шагом к постижению материального единства мира» [8, с.
30]. Основываясь на этих же общенаучных представлениях о двух типах организации материальных систем — физическом (вещественно-энергетическом) и кибернетическом (антиэнтропийным) [20, с. 85], В.С.Леднев анализирует два ряда наук:
• науки, изучающие вещественно-энергетическую организацию материи (химия, космология, физика);
• науки, изучающие кибернетическую (антиэнтропийную) организацию материи (кибернетика, биология, комплекс антропологических наук, обществознание, техникознание).
При этом физика и кибернетика (каждая из них в своей группе) относятся к категории аспектных наук, т.е. наук, исследующих наиболее общие закономерности соответственно вещественно-энергетического и кибернетического подходов к исследованию действительности. На этой же основе складывается и концепция структуры содержания общего среднего образования. Согласно этой концепции, в частности, выделяются две группы общеобразовательных учебных дисциплин, которые изучают два основных аспекта организации окружающего мира: вещественно-энергетический и кибернетико-информационный.
Каждая их этих групп предметов является системой со своим системообразующим элементом. В случае вещественно-энергетического аспекта таким системообразующим предметом является физика, в случае кибернетико-информационного аспекта — кибернетика (информатика). Киберне-тикоинформационная картина мира формируется практически всеми школьными предметами, однако только курс кибернетики (информатики) способен подытожить и обобщить полученные учащимися знания, т.е. выступить в качестве системообразующего фактора [22].
Таким образом, основываясь на описанной выше концепции научной картины мира и исходя из того, что набор обязательных учебных предметов предопределяется двумя факторами — обобщенной структурой деятельности и структурой объекта изучения [20, с. 108 —109], В.С.Леднев делает основополагающий вывод об обязательном перечне учебных общеобразовательных предметов, в число которых включается и кибернетика. При этом указанные выше два фактора носят объективный характер, что объясняет стабильность структуры общего среднего образования. Появление в этой структуре новых устойчивых учебных предметов может быть вызвано лишь существенными изменениями в научной картине мира и сменой доминирующего вида деятельности.
Весьма примечательно, что курс кибернетики (информатики)— единственный новый общеобразовательный учебный предмет, родившийся в XX веке, все остальные учебные предметы для сферы общего образования — продукт XIX века.
Важным в рассматриваемой проблеме является вопрос о том, как изучать информатику в общеобразовательной школе — в отдельном учебном курсе, как дисциплину в составе одного из уже имеющихся курсов или целесообразнее рассредоточить учебный материал по информатике среди ряда учебных дисциплин. Рассматривая этот же вопрос применительно к общеобразовательному курсу кибернетики, В.С.Леднев приводит следующие аргументы в пользу отдельного учебного курса [19, с. 213].
«Если учебный материал по кибернетике распределить между различными учебными курсами, то в этом случае сведения об области действительности, изучаемой кибернетикой и не входящей составной частью в предметы других наук, будут систематизированы не по основным признакам, по которым они систематизируются в науке, а по второстепенным, так как будут излагаться в логике другого учебного курса. Это неизбежно влечет за собой формирование у учащихся неполных и даже искаженных представлений по области действительности, изучаемой кибернетикой. Более того, такой путь исключает возможность формирования основных, фундаментальных понятий кибернетики в рамках и логике понятийного и методического аппарата, выработанного этой наукой, что является эффективным дидактическим средством формирования понятий. Понятия кибернетики, изучаемые в логике других учебных курсов, оказываются инородными в их понятийной системе и будут восприняты учащимися как второстепенные, не имеющие принципиального значения. Поэтому наиболее целесообразным решением вопроса о путях изучения кибернетики в средней школе является выделение для ее изучения отдельного учебного курса.... Разумеется, в разумных пределах сведения из кибернетики могут и должны быть включены в смежные учебные предметы: математику, биологию и курс трудового обучения. Появление в содержании общего среднего образования нового учебного предмета влечет за собой необходимость определенного переосмысления роли тесно связанных с ним учебных предметов и даже некоторой корректировки их содержания. Эти изменения не могут не отразиться на характере и структуре межпредметных связей» [3, с. 213]. Развивая эти выводы, авторы статьи [21] обосновывают положение учебного предмета «Информатика» в структуре школьных учебных вполне определенно: «Общее кибернетическое образование является базовым компонентом содержания общего образования. Это значит, что на него распространяется следующая дидактическая формула: всякий базовый компонент общего образования включается в содержание образования двояко — в виде особого учебного предмета (сегодня это курс информатики) и в виде «вкраплений» во все другие учебные предметы».
2.3. МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ
КАК НОВЫЙ РАЗДЕЛ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ НАУКИ
И УЧЕБНЫЙ ПРЕДМЕТ ПОДГОТОВКИ УЧИТЕЛЯ
ИНФОРМАТИКИ
Введение в 1985 г. в среднюю школу отдельного общеобразовательного предмета «Основы информатики и вычислительной техники» дало старт формированию новой области педагогической науки, объектом которой является обучение информатике. Следуя официальной классификации научных специальностей, этот раздел педагогики, исследующий закономерности обучения информатике на современном этапе ее развития в соответствии с целями, поставленными обществом, в настоящее время получил название «Теория и методика обучения и воспитания (информатике; по уровням образования)». Даже при очевидной неудобочитаемости приведенной трактовки научного направления видно, что строка классификатора демонстрирует явное стремление к максимальной цельности и полноте этого раздела педагогической науки. Из приведенной формулировки следует, что к теории и методике обучения информатике нужно относить исследование процесса обучения информатике везде, где бы он ни проходил и на всех уровнях: дошкольный период, школьный период, все типы средних учебных заведений, высшая школа, самостоятельное изучение информатики, дистанционные формы обучения и т.п. Каждая из перечисленных областей в настоящее время ставит свои специфические проблемы перед современной педагогической наукой. Нас в данном случае в первую очередь будет интересовать та область методики информатики, которая рассматривает обучение информатике в средней школе в рамках общеобразовательного предмета информатики.Понятно, что определение методики информатики как науки об обучении информатике само по себе еще не означает существования этой научной области в готовом виде. Теория и методика обучения информатике в настоящее время интенсивно развивается; школьному предмету информатики уже более полутора десятка лет, но многие задачи в новой педагогической науке возникли совсем недавно и не успели получить еще ни глубокого теоретического обоснования, ни длительной опытной проверки.
В соответствии с общими целями обучения методика преподавания информатики ставит перед собой следующие основные задачи: определить конкретные цели изучения информатики, а также содержание соответствующего общеобразовательного предмета и его место в учебном плане средней школы;
разработать и предложить школе и учителю-практику наиболее рациональные методы и организационные формы обучения, направленные на достижение поставленных целей; рассмотреть всю совокупность средств обучения информатике (учебные пособия, программные средства, технические средства и т.п.) и разработать рекомендации по их применению в практике работы учителя.
Говоря иными словами, перед методикой преподавания информатики, как и перед всякой предметной школьной методикой, ставится традиционная триада основных вопросов:
• зачем учить информатике?
• что надо изучать?
• как надо обучать информатике?
Методика преподавания информатики — молодая наука, но она формируется не на пустом месте. Опережающие фундаментальные дидактические исследования целей и содержания общего кибернетического образования, накопленный отечественной школой еще до введения предмета информатики практический опыт преподавания учащимся элементов кибернетики, алгоритмизации и программирования, элементов логики, вычислительной и дискретной математики, проработка важных вопросов общеобразовательного подхода к обучению информатике имеют в общей сложности почти полувековую историю.
Будучи фундаментальным разделом педагогической науки, методика информатики опирается в своем развитии на философию, педагогику, психологию, информатику (в том числе школьную информатику), а также обобщенный практический опыт средней школы.
Из всей совокупности методико-педагогических знаний и опыта, объединяемых методикой информатики, выделяется учебный предмет «Теория и методика обучения информатике», который согласно Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования входит в образовательно-профессиональную программу подготовки учителя по специальности «Информатика» [5]. Впервые учебный курс «Методика преподавания информатики» был введен в учебные планы педвузов в 1985 г. в связи с организацией подготовки учителей по дополнительной специальности «Информатика» на базе физико-математических факультетов [24]. Вскоре появилось и первое учебное пособие по этому курсу [17]. В 1993 г. был сделан первый набор на учительскую специальность «Информатика» как основную (Омский педуниверситет [16]). С 1995 г. действует Государственный стандарт высшего педагогического образования по специальности «Информатика». В российских педвузах стала расширяться подготовка «профильных» учителей информатики. В то же время справедливо отмечалось, что в течение весьма длительного периода содержание методической подготовки будущего учителя информатики — наиболее слабая часть (и наиболее слабо обеспеченная часть) его профессиональной подготовки [15]. В настоящее время появились издания других учебных книг по методике информатики ([3] и др.), хотя в течение долгого времени кафедрам и студентам приходилось делать основной упор на периодику. Официальным ориентиром в методической подготовке будущих учителей информатики служат рекомендованные Министерством образования РФ примерные учебные программы (см., например, [33]). Содержание этого учебного предмета составляет рассмотрение общих теоретических основ методики преподавания информатики, совокупности основных программно-технических средств, а также методов изучения конкретных тем школьного курса информатики на пропедевтическом, базовом и профильном этапах обучения. Рассмотрению этих двух групп вопросов посвящены, соответственно, первая и вторая части настоящего пособия.
2.4. РЕКОМЕНДАЦИИ К ПРОВЕДЕНИЮ СЕМИНАРСКОГО ЗАНЯТИЯ
ТЕМА «ПРЕДМЕТ МЕТОДИКИ ПРЕПОДАВАНИЯ ИНФОРМАТИКИ»
Основные вопросы:1. Информатика как наука и как учебный предмет в средней общеобразовательной школе.
2. Методика преподавания информатики как новый раздел педагогической науки и как учебный предмет подготовки учителя информатики.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ
1. Бауэр Ф.Л., Гнац Р., Хилл У. Информатика. Задачи и решения: Пер. с нем. / Под ред.А.П.Ершова. — М.: Мир, 1978.
2. Бауэр Ф.Л., Гооз Г. Информатика. Вводный курс: Пер. с нем. / Под ред. А. П. Ершова. — М.: Мир, 1976.
3. Бочкин А. И. Методика преподавания информатики: Учеб. пособие. — Минск:
Вышэйш. шк., 1998.
4. Возможное и невозможное в кибернетике. — М.: Наука, 1964.
5. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по специальности 030100 «Информатика». — Ми-нобразование РФ, 2000.
6. Дидактика средней школы: Некоторые проблемы современной дидактики / Под ред.
М.Н. Скаткина. — М.: Просвещение, 1977.
7. Дородницын А. А. Информатика: предмет и задачи // Кибернетика. Становление информатики. — М.: Наука, 1986.
8. Ершов А. П. Информатика: предмет и понятие // Кибернетика. Становление информатики. — М.: Наука, 1986.
9. Ершов А. П., Звенигородский Г. А., Первин Ю.А. Школьная информатика (концепции, состояние, перспективы). — Новосибирск, ВЦ СО АН СССР, 1979.
10. Кибернетика — неограниченные возможности и возможные ограничения // Кибернетика. Становление информатики. — М.: Наука, 1986.
11. Колин К. К. Курс информатики в системе образования: современное состояние и перспективы развития // Системы и средства информатики. — М.: Наука.; Физматлит, 1966.
— Вып. 8. \ 12. Колин К. К. О структуре и содержании образовательной области | «Иформатика»
(современная концепция) // ИНФО. — 2000. — № 10. ' 13. Краснощекое П. С., Петров А. А., Федоров В. В. Информатика и проектирование.
— М.: Знание, 1986.
14. Кузнецов А. А. О концепции содержания образовательной области «Информатика»
в 12-летней школе // ИНФО. — 2000. — № 7.
15. Кузнецов А. А., Кареев С. С. Основные направления совершенствования методической подготовки учителей информатики в педагогических вузах // ИНФО. - 1997. — № 6.
16. Лапчик М.П. Информатика и информационные технологии в общем и пед. образовании. — Омск: Изд-во Ом. гос. пед. ун-та, 1999.
17. Лапчик М.П. Методика преподавания информатики: Учеб. пособие для физ.-мат.
факультетов пед. вузов. — Свердловск, 1987.
18. Леднев В. С. Годом рождения курса является 1961-й (Интервью журналу ИНФО) // ИНФО. - 1999. - № 10.
19. Леднев В. С. Содержание образования. — М.: Высш. шк., 1989.
20. Леднев В. С. Содержание образования: сущность, структура, перспективы. — М.:
Высш. шк., 1991.
21. Леднев В. С., Кузнецов А. А., Бешенков С. А. О теоретических основах содержания обучения информатике в общеобразовательной школе// ИНФО. - 2000. - № 2. - С. 13 - 16.
22. Леднев Б. С., Кузнецов А. А., Бешенков С. А. Состояние и перспективы развития курса информатики в общеобразовательной школе // ИНФО. — 1998. -№3. -С. 76-78.
23. Лихачев Б. Т. Педагогика. Курс лекций: Учеб. пособие для студентов пед. учеб, заведений и слушателей ИПК и ФПК. — М.: Прометей, 1992.
24. Методика преподавания информатики и вычислительной техники: Прогр. пед. интов/ Сост. В.М.Заварыкин, В.Г.Житомирский, М.П.Лапчик, В.И.Ефимов; Отв. ред.
В.М.Монахов. — М.: Минпрос СССР, 1987.
25. Михайлов А.И., Черный А.И. Основы информатики. — М.: Наука, 1968.
26. Михайлов А.И, Черный А.И., Гиляревский Р.С. Информатика // Большая советская энциклопедия. — 3-е изд. — Т. 10. — М.: Сов. энцикл., 1972.-С. 348-350.
27. Михалевич B.C., Каныгин Ю.М., Гриценко В.И. Информатика — новая область науки и практики // Кибернетика. Становление информатики. — М.: Наука, 1986.
28. Моисеев Н.Н. Алгоритмы развития. — М.: Наука, 1987.
29. Пейперт С. Переворот в сознании: дети, компьютеры и плодотворные идеи. — М.:
Педагогика, 1988.
30. Петель М. Для чего нужна информатика в школе // ИНФО. — 1987. — №3.
31. Политика в области образования и новые информационные технологии: Нац. доклад РФ на II Международном конгр. ЮНЕСКО «Образование и информатика». Москва, 1— 5 июля 1996 г. // ИНФО. — 1996. — №6.
32. ПоспеловД.А. Становление информатики в России // Информатика. - 1999. - № 19. С. 7-10.
33. Примерная программа курса «Теория и методика обучения информатике» / Сост.
М.П.Лапчик, Л.Г.Лучко и др. — М.: М-во образования РФ, 2000.
34. Системы и средства информатики. — М.: Наука. Физматлит, 1996. — Вып. 8.
35. Уваров А.Ю. Информатика в школе: вчера, сегодня, завтра // ИНФО. — 1990. — № 36. Философский энциклопедический словарь / Гл. ред. Л.Ф.Ильчев и др. — М.: Сов.
энцикл., 1983.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ВВЕДЕНИЯ В ШКОЛУ
ПРЕДМЕТА ИНФОРМАТИКИ
3.1. О ЦЕЛЯХ ОБЩИХ И КОНКРЕТНЫХ Цели образования вообще, как и общего школьного образования, в частности, являются прерогативой государства, которое на основе действующей законодательной базы формирует общие принципы своей педагогической политики. Согласно Статье 2 Закона Российской Федерации «Об образовании» в числе таких принципов на первом месте стоит «...гуманистический характер образования, приоритет общечеловеческих ценностей, жизни и здоровья человека, свободного развития личности; воспитание гражданственности и любви к Родине» [10]. Образование в России имеет целью становление самостоятельной, свободной, культурной, нравственной личности, сознающей ответственность перед семьей, обществом и государством, уважающей права, свободы других граждан, Конституцию и законы, способной к взаимопониманию между людьми, народами, различными расовыми, национальными, этническими, религиозными, социальными группами [34, с. 315].На этой основе формулируются и главные задачи общеобразовательной школы:
• обеспечение усвоения учащимися системы знаний, определяемой общественными и производственными потребностями;
• формирование научного миропонимания, политической, экономической, правовой культуры, гуманистических ценностей и идеалов, творческого мышления, самостоятельности в пополнении знаний;
• удовлетворение национально-культурных потребностей населения, воспитание физически и морально здорового поколения;
• выработка у молодежи осознанной гражданской позиции, человеческого достоинства, стремления к участию в демократическом самоуправлении, ответственности за свои поступки [там же].
«Средняя школа является общеобразовательной и общеразвивающей, закладывающей основы всестороннего развития, первоначальной профессиональной подготовки, способность к непрерывному образованию и освоению любой профессии каждым ребенком» [26, с. 371].
Описанные выше проектируемые результаты образовательновоспитательной деятельности школы могут быть сгруппированы в три основные общие цели, которые ставятся перед системой общего школьного образования: образовательные и развивающие цели; практические цели; воспитательные цели.
Общие цели обучения информатике определяются с учетом особенностей информатики как науки, ее роли и места в системе наук, в жизни современного общества. Рассмотрим, как основные цели, характерные для школы в целом, могут быть отнесены к образованию школьников в области информатики.
Образовательная и развивающая цель обучения информатике в школе — дать каждому школьнику начальные фундаментальные знания основ науки информатики, включая представления о процессах преобразования, передачи и использования информации, и на этой основе раскрыть учащимся значение информационных процессов в формировании современной научной картины мира, а также роль информационной технологии и вычислительной техники в развитии современного общества. Изучение школьного курса информатики призвано также вооружить учащихся теми базовыми умениями и навыками, которые необходимы для прочного и сознательного усвоения этих знаний, а также основ других наук, изучаемых в школе. Усвоение знаний из области информатики, как и приобретение соответствующих умений и навыков призвано существенно влиять на формирование таких черт личности, как общее умственное развитие учащихся, развитие их мышления и творческих способностей.
Практическая цель школьного курса информатики — внести вклад в трудовую и технологическую подготовку учащихся, т.е. вооружить их теми знаниями, умениями и навыками, которые могли бы обеспечить подготовку к трудовой деятельности после окончания школы. Это означает, что школьный курс информатики должен не только знакомить с основными понятиями информатики, которые, безусловно, развивают ум и обогащают внутренний мир ребенка, но и быть практически ориентированным — обучать школьника работе на компьютере и использованию средств новых информационных технологий.
В целях профориентации курс информатики должен давать учащимся сведения о профессиях, непосредственно связанных с ЭВМ и информатикой, а также различными приложениями изучаемых в школе наук, опирающимися на использование ЭВМ. Наряду с производственной стороной дела практические цели обучения информатике предусматривают также и «бытовой» аспект — готовить молодых людей к грамотному использованию компьютерной техники и других средств информационных и коммуникационных технологий в быту, в повседневной жизни.
Воспитательная цель школьного курса информатики обеспечивается, прежде всего, тем мощным мировоззренческим воздействием на ученика, которое оказывает осознание возможностей и роли вычислительной техники и средств информационных технологий в развитии общества и цивилизации в целом. Вклад школьного курса информатики в научное мировоззрение школьников определяется формированием представления об информации как одном из трех основополагающих понятий науки: веществе, энергии и информации, лежащих в основе строения современной научной картины мира. Кроме того, при изучении информатики на качественно новом уровне формируется культура умственного труда и такие важные общечеловеческие характеристики, как умение планировать свою работу, рационально ее выполнять, критически соотносить начальный план работы с реальным процессом ее выполнения.
Изучение информатики, в частности, построение алгоритмов и программ, их реализация на ЭВМ, требующие от учащихся умственных и волевых усилий, концентрации внимания, логичности и развитого воображения, должны способствовать развитию таких ценных качеств личности, как настойчивость и целеустремленность, творческая активность и самостоятельность, ответственность и трудолюбие, дисциплина и критичность мышления, способность аргументировать свои взгляды и убеждения. Школьный предмет информатики, как никакой другой, предъявляет особый стандарт требований к четкости и лаконичности мышления и действий, потому что точность мышления, изложения и написания — это важнейший компонент работы с компьютером.
Хорошо известно, как трудно иногда подвести ученика к догадке, как решить задачу. В курсе же информатики дело не только в догадке, ее нужно четко и педантично реализовать в алгоритме для ЭВМ, абсолютно точно записать этот алгоритм на бумаге и/или безошибочно ввести его с клавиатуры. При изучении нового курса у школьников должно постепенно складываться негативное отношение ко всякой нечеткости, неконкретности, расплывчатости и т.п. Было бы наивно полагать, что эти важные черты личности при изучении предмета информатики формируются сами по себе. Здесь требуется кропотливая работа учителя, причем необходимо сразу учесть эти особенности информатики и не попустительствовать небрежности учащихся, даже если в каком-то конкретном случае это и не несет немедленных неприятностей.
Ни одна из перечисленных выше основных целей обучения информатике не может быть достигнута изолированно друг от друга, они прочно взаимосвязаны. Нельзя получить воспитательный эффект предмета информатики, не обеспечив получения школьниками основ общего образования в этой области, так же как нельзя добиться последнего, игнорируя практические, прикладные стороны содержания обучения.
Общие цели школьного образования в области информатики, как триада основных целей, остающихся по своей общедидактической сути весьма расплывчатыми (хотя и вполне устойчивыми), при наложении на реальную учебную сферу трансформируются в конкретные цели обучения. И вот тут оказывается, что формулирование конкретных целей обучения предмету информатики очень непростая онтодидактическая задача (и весь предшествующий — хотя и не такой уж большой — опыт постановки предмета информатики в школе это подтверждает).
Такое положение имеет место не только по отношению к школьной информатике и ему имеется известное объяснение. Обратимся к общефилософскому толкованию понятия цель: «Цель — идеальное, мысленное предвосхищение результата деятельности. В качестве непосредственного мотива цель направляет и регулирует человеческую деятельность. Содержание цели зависит от объективных законов действительности, реальных возможностей субъекта и применяемых средств» [44]. Как продукт идеальный (нематериальный) цель сама по себе очень подвижна, динамична, так как порождается сознанием деятельного человека, постоянно взаимодействующего с изменяющимся миром и постоянно меняющегося самого [33, с. 63]. Сказанное означает, что будучи объективной по своему происхождению, цель субъективна. Недаром, по утверждению латинян, «когда двое говорят одно и то же, то это не одно и то же».
Мудрость и прозорливость древних может быть ярко иллюстрирована суждениями многих современных педагогов-информатиков, использующих нередко одинаковые понятия, но вкладывающих в эти понятия существенно различающееся содержание.
И все же, из чего складываются и что влияет на формирование целей школьного образования в области информатики?
Очевидно, что проецирование конкретных целей школьного предмета информатики должно основываться прежде всего на анализе фундаментальных основ науки информатики, ее положения среди других наук и роли, которую она выполняет в обществе на современном этапе его развития. Здесь сразу же приходится заметить, что фундаментальные основы науки информатики продолжают пребывать в состоянии становления и развития, что приводит к небесспорным и неоднозначным их оценкам, до сих пор сопровождающимися дискуссиями (см. главу 2). На формирование конкретных целей обучения школьным предметам оказывает влияние также развитие самой парадигмы образования, в частности, формирование и стабилизация подходов к стандартам общего среднего образования, что также порождает перекрещивание различных, иногда откровенно субъективных взглядов и суждений [3, 7, 20, 25, 39, 40, 41, 42, 46 и др.].
В то же время только осознанный, научно обоснованный выбор цели дает возможность сформировать адекватный учебный материал (содержание обучения), который при использовании эффективных методов обучения и позволит достичь выполнения тех задач, которые ставятся перед преподаванием информатики. Постепенное «созревание» и эволюцию целей общего школьного образования в области информатики целесообразно рассмотреть последовательно, начиная с целей первой версии школьного предмета ОИВТ.
3.2. ИСХОДНЫЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ШКОЛЬНОГО
КУРСА ОИВТ. ПОНЯТИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ
ГРАМОТНОСТИ УЧАЩИХСЯ
Стратегической целью введения в школу предмета «Основы информатики и вычислительной техники», как об этом было объявлено в первой программе введенного в школу нового учебного курса [32], являлось «... всестороннее и глубокое овладение молодежью вычислительной техникой», что рассматривалось как важный фактор ускорения научно-технического прогресса в стране.Объяснением этому служило наметившееся к тому времени широкое распространение персональных ЭВМ в различных сферах деятельности людей, приведшее к лавинообразному росту числа пользователей, работающих в режиме непосредственного контакта с компьютером.
Основная цель курса «Основы информатики и вычислительной техники»
(см. пояснительную записку к упомянутой выше учебной программе) состояла в формировании представлений об основных правилах и методах реализации решения задачи на ЭВМ и элементарных умений ПОЛЬЗОВАТЬСЯ микрокомпьютерами для решения задач; в ознакомлении учащихся с ролью ЭВМ в современном общественном производстве и перспективами развития вычислительной техники. Предполагалось, что введение курса ОИВТ создаст предпосылки для изучения ряда естественно-научных предметов на качественно ином уровне, поскольку возможность применения учащимися ЭВМ на уроках должна существенно повысить наглядность обучения; моделирование на ЭВМ сложных объектов и процессов сделает усвоение учебного материала более доступным, значительно расширит познавательные возможности школьников, существенно активизирует их самостоятельную учебную деятельность.
В качестве исходной характеристики конкретных целей обучения информатике в средних учебных заведениях уже в первой программе курса ОИВТ была объявлена компьютерная грамотность учащихся. Понятие компьютерной грамотности формировалось вместе с введением в школу предмета «Основы информатики и вычислительной техники» и сразу же встало в ряд новых понятий школьной дидактики. Попытка сформулировать требования к компьютерной грамотности учащихся сделана уже в пояснительной записке к первой программе [32, с. 8], однако, в более систематизированном изложении компоненты компьютерной грамотности описаны в адресованном учителю первом методическом руководстве по преподаванию курса ОИВТ в школе [11]; здесь выделялись следующие группы компонентов, составляющих содержание компьютерной грамотности школьников [11, с. 8):
• понятие об алгоритме, его свойствах, средствах и методах описания алгоритмов, программе как форме представления алгоритма для ЭВМ; основы программирования на одном из языков программирования;
• практические навыки обращения с ЭВМ;
• принцип действия и устройство ЭВМ и ее основных элементов;
• применение и роль компьютеров в производстве и других отраслях деятельности человека.
Анализ перечисленных компонентов показывает, что появление понятия компьютерной грамотности (КГ) явилось результатом Ниже приведено ставшее впоследствии достаточно устойчивым наполнение понятия «компьютерная грамотность», которое сложилось в толкованиях специалистов и педагогов вскоре после появления первой программы курса ОИВТ, пробных учебных пособий для учащихся и методических руководств для учителей [5, 8, 17, 27, 28 и др.].
1. Умение «общаться» с компьютером. Общение с ПК на «пользовательском уровне» — это в основном умение подготовить компьютер к работе, запускать и останавливать его, умение работать за дисплеем, т.е. овладеть клавиатурой, уметь вводить числа и переменные, корректировать введенные данные, вводить, отлаживать и запускать программу. Сюда же могут быть отнесены и навыки работы с простейшими сервисными программами, такими как редактор текстов, графический редактор, электронная таблица, разнообразные игровые программы, а также работа с компьютером в режиме диалога (в частности обучающего, в том числе и за пределами курса информатики). Примечательно, что по своему характеру эти знания, умения и навыки могут быть доступны младшим школьникам и даже дошкольникам.
2. Составление простейших программ для компьютера. Подготовка программистов не является целью общеобразовательной школы, однако понимание основных принципов программирования Для ЭВМ должно входить в систему общего образования.
Процесс этот может быть постепенным и растянутым во времени.
Начальные навыки составления самостоятельных программ, включающие организацию ветвлений и циклов, основываются на компонентах алгоритмической культуры, которые могут быть сформированы на простых и наглядных «допрограммистских» средствах. В старших звеньях обучения возможно ознакомление с расширения понятия алгоритмической культуры (АК) учащихся (см. подраздел 1.1) путем добавления таких «машинных» компонентов, как умение обращаться (или, на жаргоне информатиков — общаться) с ЭВМ, знание устройства и принципов действия ЭВМ, а также роли ЭВМ в современном обществе. Эта естественная преемственная связь понятия КГ с понятием АК явно подчеркивалась и в пояснительной записке к программе нового курса, одна из задач которого объявлялась как «систематизация и завершение алгоритмической линии курса алгебры восьмилетней школы» (см. [32, с. 5]), и в адресованных учителю методических рекомендациях, определявших в качестве первой методической задачи курса ОИВТ задачу «завершить формирование ведущих компонентов алгоритмической культуры школьников как основы формирования компьютерной грамотности» [12, с. 3]. Обозначим для наглядности этот эволюционный переход формулой:
несколькими различными языками программирования (по меньшей мере, в условиях углубленного изучения предмета). На этом уровне, однако, не столько важен выбор языка, на котором будут написаны программы, сколько прочность фундаментальных знаний, необходимых для разработки лежащих в их основе алгоритмов.
3. Представление об устройстве и принципах действия ЭВМ. В этом компоненте компьютерной грамотности выделяются две основные составляющие:
а) структура ПК и функции егб основных устройств;
б) физические основы и принципы действия основных элементов компьютера.
Этот компонент имеет важнейшее мировоззренческое значение, хотя и труден для освоения учащимися. Изначально считалось, что «сведения об этом, включаемые в курс информатики, должны иметь прикладной характер, быть ориентированы прежде всего на потребности пользователя, помогать ему оценить возможности отдельной машины или сравнить различные компьютеры.
Это не исключает, конечно, того, что в курсе физики могут подробно рассматриваться различные физические явления, лежащие в основе функционирования ЭВМ, а в курсе математики или в фундаментальных разделах курса информатики — наиболее общие и абстрактные положения, относящиеся к принципам ее работы» [5].
4. Представления об областях применения и возможностях ЭВМ, социальных последствиях компьютеризации. Формирование этого компонента компьютерной грамотности также не является задачей исключительно курса информатики и выходит за его пределы. Сферы применения и роль ЭВМ в повышении эффективности труда целесообразно раскрывать учащимся в процессе практического использования компьютера для решения различных задач в ряде учебных предметов. При этом необходимо, чтобы совокупность этих задач по возможности охватывала все основные сферы применения ЭВМ. Школьный компьютер может быть использован учащимися для вычислительных работ в курсах математики, физики, химии, анализа данных учебного эксперимента и поиска закономерностей при проведении лабораторных работ, исследования функций в курсе алгебры, построения и анализа математических моделей, физических, химических, биологических и других явлений и процессов. В курсе географии, истории и ряда других гуманитарных предметов персональная ЭВМ может использоваться школьниками как информационная система, банк данных, автоматизированный справочник.
Зародившись на первом этапе введения предмета в школу, понятие КГ по сей день активно «работает» в методической литературе. Сокращенно четырехкомпонентная структура компьютерной грамотности, описанная выше, может быть обозначена совокупностью четырех ключевых слов: общение, программирование, устройство, применение. Нетрудно заметить, что даже при сохранении всех компонентов компьютерной грамотности усиленное акцентирование внимания на том или ином из них может приводить к существенному изменению конечной цели преподавания предмета информатики. Если, к примеру, начнет доминировать компонент общение, то курс становится преимущественно пользовательским, нацеленным, в частности, на освоение компьютерных технологий. При доминирующей компоненте программирование цели курса сведутся к подготовке программистов и т.д.
3.3. КОМПЬЮТЕРНАЯ ГРАМОТНОСТЬ И ИНФОРМАЦИОННАЯ КУЛЬТУРА УЧАЩИХСЯ
Примечательно, что всего лишь один год, прошедший со времени публикации первой программы курса ОИВТ, показал, что цели преподавания информатики в школе не могут жестко ограничиваться рамками компьютерной грамотности и что уже в ближайшей перспективе потребуется развитие и расширение самих целей. Наряду с уже известным понятием «компьютерная грамотность» в новой программе впервые на нормативном уровне появляется новое понятие «информационная культура учащихся». Согласно пояснительной записке к конкурсной программе проектируемый обновленный курс ОИВТ «...
должен формировать у учащихся:
• навыки грамотной постановки задач, возникающих в практической деятельности, для их решения с помощью ЭВМ;
• навыки формализованного описания поставленных задач, элементарные знания о методах математического моделирования и умение строить простые математические модели поставленных • знания основных алгоритмических структур и умение применять эти знания для построения алгоритмов решения задач по их математическим моделям;
• понимание устройства и функционирования ЭВМ и элементарные навыки составления программ для ЭВМ по построенному алгоритму на одном из языков программирования высокого уровня;
• навыки квалифицированного использования основных типов современных информационных систем для решения с их помощью практических задач и понимание основных принципов, лежащих в основе функционирования этих систем;
• умение грамотно интерпретировать результаты решения практических задач с помощью ЭВМ и применять эти результаты в практической деятельности., Эти требования, взятые в их минимальном объеме, составляют задачу достижения первого уровня компьютерной грамотности, взятые в максимальном объеме — воспитание информационной культуры учащихся» [36].
Приведенное пояснение показывает, что понятие «информационная культура» (ИК) образовано путем добавления новых и некоторого расширения прежних компонентов компьютерной грамотности, причем почти все новые включения в понятие «информационная культура» относятся к вопросам применения метода математического моделирования для решения задач с помощью ЭВМ (или, как часто говорят, компьютерного математического моделирования). Надо сказать, что соблазнительный замысел включения в содержание школьного образования хотя бы первоначальных сведений о методе математического моделирования с попыткой рассмотрения всех этапов решения практической задачи давно преследовал ученых и методистов-математиков. Уж очень заманчивой образовательной и мировоззренческой силой обладает этот раздел естественно-научного знания, хотя и нелегко поддается методической обработке, позволяющей наглядно и доступно раскрывать его содержание учащимся.
Именно поэтому стремление отразить идеи математического моделирования мы находим уже в первой программе школьного курса ОИВТ [32, с. 6]. Помещение же этого материала в рамки «машинного» курса информатики, что дает возможность последовательно рассмотреть и наглядно (с применением ЭВМ) реализовать все этапы решения практической задачи, впервые создало предпосылки для успешного решения давнего методического замысла.
Укажем на еще одно примечательное (хотя и носящее как бы редакционный характер) расширение целей в новой программе: компонент компьютерной грамотности, отождествляемый в прежней редакции с развитием упрощенных навыков «общения» с ЭВМ, в новой системе целей связывается уже с навыками «квалифицированного использования основных типов современных информационных систем» и «понимания основных принципов, лежащих в основе функционирования этих систем».
Очевидно, что в данном случае мы имеем дело с фактом стабилизации линии информационных технологий как перспективной содержательнометодической линии школьного курса информатики.
Схематически эволюция целей образования школьников в области информатики теперь может быть обозначена следующим образом:
Сохранение в конце цепочки знака вопроса имеет вполне понятное объяснение. Введенное вместе с программой «машинного» варианта новое понятие «информационной культуры учащихся» не могло (да и не предполагало) замыкаться на перечне объявленных в то время компонентов, это противоречило бы динамическому характеру целей образования. Вместе с тем сам термин «информационная культура», похоже, обрел достаточно удачную (или, скорее, удобную) формулировку, пригодную для длительного отождествления с целями школьного образования в области информатики. Сказанное, разумеется, основывается на неограниченном во времени процессе постоянного развития и уточнения как состава, так и наполнения компонентов информационной культуры учащихся, что является отражением требования к общему школьному образованию соответствовать современному состоянию развития науки и практики. Так, например, одновременно с развитием каналов связи и компьютерных коммуникаций сразу же возникает неотвратимая потребность включения в содержание понятия «информационная культура» представлений о коммуникационных технологиях, что в современном информационном мире становится обязательным элементом общей культуры каждого человека [35, 45, 47 и др.]. На корректировку целей обучения информатике в школе оказывали (и оказывают) влияние и другие процессы и обстоятельства, которые будут рассмотрены дальше.
3.4. ИНФОРМАЦИОННАЯ КУЛЬТУРА УЧАЩИХСЯ: СТАНОВЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ
официальные издания Госкомитета СССР по народному образованию и Министерства образования РФ [37, 38], рекомендовавшего к использованию в школах несколько разных учебных программ по курсу информатики) привели к тому, что не только содержание, но и цели образования школьников в области информатики в некоторых их частях стали трактоваться по-разному. Так, например, в пояснительной записке к программе авторов пособия [21] сообщалось, что «основная цель обучения информатике в общеобразовательной средней школе — развитие операционного (алгоритмического) мышления учащихся», и что «из сказанного следует, что центральное понятие курса — алгоритмы, а основное содержание учебной деятельности — составление и анализ алгоритмов» [37, с. 4]. В это же время авторы другого учебного пособия [6] в своей программе незатейлив/) объясняли, что «основной целью курса является обучение школьников решению жизненных задач с помощью ЭВМ» [37, с. 32].
Не менее экстравагантное толкование целям обучения информатике дается и применительно к пособию [14], которые, как поясняется в [13], — «это умение работать с информацией на ЭВМ: читать и писать, считать и рисовать, искать и накапливать информацию и работать с компьютерными программами» (думается, что умение писать, умение рисовать, как, впрочем, и умение читать и считать, не есть только умение нажимать правильные кнопки на клавиатуре).
Недопустимая легкость, или даже бесшабашность, во взглядах известных авторов, конечно же, влиявших на формирование официальной точки зрения, по прошествии некоторого времени только усилило анархизм в практических действиях «на местах», когда в условиях свойственного той эпохе «демократического разгула» наряду с официально рекомендованными учебными программами при практически полной бесконтрольности органов управления образованием в школах стали широко применяться (и даже как бы поощряться) так называемые «авторские» программы, составляемые учителями. Нетрудно представить достаточно характерную для того времени ситуацию: составителем «авторской» программы является работающий учителем информатики специалист с инженерным образованием, имеющий весьма отдаленное представление о том, что существуют программы, разработанные научно-педагогическими коллективами и рекомендованные Министерством образования, и что в этих программах заложены вполне осмысленные базовые общеобразовательные установки и цели, игнорировать которые «с порога» недопустимо. Все это привело к тому, что общее состояние предмета ОИВТ стало вызывать тревогу.
Это состояние в какое-то время стало крайне неопределенным, ибо цели, задачи и даже состав и содержание базовых понятий курса стали трактоваться в высшей степени свободно, если не сказать — произвольно. Возникло избыточное разнообразие конкретных учебных программ, в большинстве случаев оказывающихся односторонними, далеко не отражающими состояние информатики как науки, изучающей все аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использования информации [2]. В наиболее массовом случае содержание обучения сводилось обыкновенно к практическому программированию (Бейсик, Паскаль, Си и т. п.), к чрезмерному увлечению технологическими аспектами информатики и забвению исходной ориентации на развитие ее фундаментальных, общеобразовательных основ.
Однако проблема не сводилась только к описанной выше кризисной ситуации, которая объяснялась весьма кратковременными организационными издержками и со временем была преодолена. В основе неустойчивости (и «недописанности») исходных целей обучения школьников информатике лежали куда более глубокие и трудно устранимые противоречия.
Известно, что принятое в самом начале решение о размещении введенного в школу курса ОИВТ в двух старших классах школы основывалось отнюдь не на убеждениях авторов концепции школьной информатики, а исключительно на характерных для того времени и диктовавших тактику действий практических обстоятельствах: фактическое отсутствие материальной базы школ, неготовность учительских кадров, как, впрочем, и всеобщая неготовность к «глубокому» вхождению информатики в учебный план школы. Однако уже к середине 1990-х гг. нецелесообразность обучения ОИВТ только на старшей ступени стала вопиюще очевидной, так что сама эта парадигма уже не могла более выступать в качестве официальной стратегии.
Поворотным этапом здесь стало решение коллегии Министерства образования России от 22 февраля 1995 г. № 4/1 (Приложение 2), в котором впервые на нормативном уровне в рекомендательной форме декларировалась идея «снижения» обучения информатике на младшие звенья обучения и построения непрерывного курса информатики для средней школы [29]. Под реализацию нового понимания целей обучения информатике в 11-летней школе в упомянутом документе излагалась трехэтапная структура курса с распределенными целевыми установками:
• Первый этап (I —VI кл.) — пропедевтический. На этом этапе происходит первоначальное знакомство школьников с компьютером, формируются первые элементы информационной культуры в процессе использования учебных игровых программ, простейших компьютерных тренажеров и т.д. на уроках математики, русского языка и других предметов.
• Второй этап (VII—IX кл.) — базовый курс, обеспечивающий обязательный общеобразовательный минимум подготовки школьников по информатике.
Он направлен на овладение школьниками методами и средствами информационной технологии решения задач, формирование навыков сознательного и рационального использования компьютера в своей учебной, а затем профессиональной деятельности.
• Третий этап (X—XI кл.) — продолжение образования в области информатики как профильного обучения, дифференцированного по объему и содержанию в зависимости от интересов и направленности допрофессиональной подготовки школьников [29, с. 18—19].
Очевидно, что в связи с более ранним изучением информатики школьниками становится реальной возможность систематического использования методов и средств новой информационной технологии при изучении всех школьных учебных предметов.
Именно этот фактор, по существу, и обусловил проблему перераспределения целей образования учащихся в области информатики, поскольку с началом «...применения компьютеров в обучении всем учебным дисциплинам, начиная с младших классов, умения, составляющие «компьютерную грамотность» школьников, приобретают характер общеучебных и формируются во всех школьных учебных предметах, а не только в курсе информатики» [29, с.
18]. Сказанное означает, что при снижении курса информатики многие компоненты КГ начинают формироваться раньше, причем через другие школьные дисциплины, так что сама КГ уже не может рассматриваться как «единая и неделимая» цель, связываемая только с курсом информатики.
Такой подход заставлял по-новому взглянуть на собственные цели школьного курса информатики, применительно к которому более явно обнажалась актуальность задачи выявления фундаментальных, общеобразовательных основ, делающим его позиции как самостоятельной школьной дисциплины более прочными и долговечными. Решение коллегии отмечало в этой связи:
«Дальнейшее развитие школьного курса информатики связано с явной тенденцией усиления внимания к общеобразовательным функциям этого курса, его потенциальным возможностям для решения общих задач обучения, воспитания и развития школьников. Иными словами, с переходом от прикладных задач формирования компьютерной грамотности к полноценному общеобразовательному учебному предмету» [29, с. 18].
Распределенный (панорамный) характер целей формирования компьютерной грамотности и информационной культуры в школьном обучении требовал и обновленного подхода к созданию системы учебно-методического обеспечения. Этим же решением коллегии были рекомендованы созданные и к тому времени уже частично апробированные учебно-программные комплексы: базовый курс информатики А. А. Кузнецова [29, с. 20 — 23], а также два варианта непрерывного курса информатики для средней школы — А.Л.Семенова и Н.Д.Угриновича [29, с. 23 — 29], Е.Я.Когана и Ю.А.Первина [29, с. 29 — 36].
Акцентированное в [29] внимание к задаче поиска общеобразовательных, фундаментальных основ образования школьников в области информатики лишь еще раз подтвердило, сколь непроста эта задача. Во второй половине 1990-х гг.
обострилась очередная проблема для дискуссий — угроза экспансии «технологизации» содержания обучения информатике в ущерб развитию общеобразовательных, фундаментальных основ школьной информатики.
Первопричиной послужил, как ни странно, естественный процесс широкого распространения в различных сферах практической деятельности информационных технологий (ИТ), реализуемых на персональных компьютерах, а также поддерживаемый окружающей обстановкой на рынке труда естественный интерес школьников и их родителей к образованию молодежи в сфере практических навыков использования ИТ. Но эти позитивные, по сути, процессы привели к тому, что сугубо прагматические тенденции стали излишне тенденциозно (если не сказать вредно) влиять на содержание отдельных школьных программ и пособий по информатике, адресуемых учащимся (см., например, [9, 48]). В итоге создалась угроза «выдавливания» общеобразовательных, фундаментальных основ знаний из школьного образования в области информатики, а в связи с появлением в учебном плане школы новой образовательной области «Технология» — и полного исчезновения отдельного предмета информатики в школе.
Будущее школьного предмета информатики — в развитии ее фундаментальной компоненты, а не в «погружении» в область информационных технологий — так можно обозначить равнодействующую мнений большинства участников «Круглого стола», составившего отдельный выпуск еженедельного приложения к газете «Первое сентября» [49]. Отметим лишь наиболее характерные высказывания участников, отстаивавших высказанную выше позицию.
А. И. Сенокосов: «Я ни на секунду не сомневаюсь, что «чувство машины»
приходит именно при изучении фундаментальных основ информатики... Никакой текстовый редактор, база данных, электронная таблица не смогут заменить простенького исполнителя типа Лого-черепашки в деле развития алгоритмического мышления... Несколько лет работы в школе по базовой программе 7 — дают мне право утверждать, что совсем ни к чему изучать Norton Commander, Windows, Word, Access и всякие другие «ёк-сели-моксели» для того, чтобы считать нашего выпускника вполне компьютерно грамотным».
А. С.Лесневский: «Компьютер становится все более бытовым и, главное, все более доступным прибором, программное обеспечение — все более естественным. Поэтому по мере развития событий на рынке общедоступных информационных технологий роль технологического компонента в решении задач социальной адаптации будет становиться все более скромной».
Е.К.Хеннер: «Технология наряду с общеобразовательным курсом, обучение технологии после общеобразовательного курса, технология как часть профессиональной подготовки в СПТУ — да, но технология, подменяющая общее развитие, — нет».
Информатика как самостоятельный учебный предмет с явно выраженной фундаментальной компонентой — вот на что должна была бы ориентироваться школа, но для этого требуется активное продолжение научного поиска, переосмысление общеобразовательной роли этого предмета как части фундаментального образования.
Важнейший аспект целеполагания информатического образования школьников, связанный как раз с проявлением фундаментальных истоков науки информатики, положен в основу широкой опытно-экспериментальной работы, предпринимаемой Московским департаментом образования под руководством ректора МИПКРО А. Л. Семенова [39, 40, 42 и др.]. По мнению А. Л. Семенова, информатику в школе (как в отечественной, так и в зарубежной) составляют «...элементы следующих областей:
• математическая информатика;
• практические навыки работы со СНИТ, в частности, умение писать программы на каком-либо распространенном универсальном языке программирования для компьютера;
• информационная культура, т. е. общее представление об информационных процессах в окружающем мире, об источниках той или иной информации, средствах массовой информации, системе морально-этических и юридических норм, ценностная ориентация» [40].
Как видно, в наибольшей степени эффект новизны связан с словосочетанием математическая информатика. По трактовке А. Л. Семенова, математическая информатика есть фундаментальная естественно-научная часть информатики, которая «...строит теоретические модели процессов обработки, хранения, передачи информации. По своим объектам, понятиям и методам — это область математики. Предметом ее изучения служат конечные (конструктивные) объекты и алгоритмически описанные (конструктивные) процессы, происходящие в среде этих объектов» [39]. В общем, понятно, но — до какой степени и глубины абстракции, необходимой при изучении «важнейших определений и теорем математической информатики», которые «были найдены до появления компьютеров», удастся довести тот учебный материал, который должен будет адресоваться школьнику? Одно дело, если это «исходный советский курс информатики», который в основном, по мнению А.Л. Семенова, и был курсом математической информатики. А что делать с результатами Гильберта, Геделя, Тьюринга, Поста? Или с колмогоровской сложностью конечного объекта и выросшей на его базе алгоритмической теории информации? Очевидно, речь может идти лишь о выявлении и включении в школьную информатику элементов общеобразовательного знания, отражающего фундаментальные основания информатики. Именно это и является предметом особой заботы педагогов-информатиков, хотя они при этом могут и не использовать термин «математическая информатика».
В рамках научного направления, развиваемого в Российской академии образования (В.С.Леднев, А. А. Кузнецов, С.А. Бешен-ков), акцент ставится на выявление и включение в содержание общего образования базового кибернетического образования, «направленного на изучение феномена самоуправляемости, в основе которого лежат процессы передачи, восприятия, хранения и переработки информации». Это ядро базового кибернетического образования, по мнению ученых, и должно составлять основу предмета школьной информатики.
Ниже приводится полное описание проектируемых целей обучения информатике в общеобразовательной школе как результат применения указанного выше подхода [23]:
«1. Формирование основ научного мировоззрения.
В данном случае речь идет прежде всего о формировании представлений об информации (информационных процессах) как одном из трех основополагающих понятий науки: веществе, энергии, информации, на основе которых строится современная научная картина мира; единстве информационных принципов строения и функционирования самоуправляемых систем различной природы.
2. Формирование общеучебных и общекультурных навыков работы с информацией.
Здесь имеется в виду умение грамотно пользоваться источниками информации, оценка достоверности информации, соотнесение информации и знания, умение правильно организовать информационный процесс, оценить информационную безопасность.
3. Подготовка школьников к последующей профессиональной деятельности.
В связи с изменением доминанты профессиональной деятельности и увеличением доли информационного сектора в экономике необходимо готовить школьников к разнообразным видам деятельности, связанным с обработкой информации. Это включает в себя, в частности, освоение средств информатизации и информационных технологий. Особо следует отметить важность начальной подготовки в области управления. Как известно, многие развитые в технологическом отношении страны (Великобритания, ФРГ и др.) видят в этом залог успешного государственного и экономического развития.
4. Овладение информационными и коммуникационными технологиями как необходимое условие перехода к системе непрерывного образования.
Необходимость такой подготовки вытекает из особенностей непрерывного образования: реализации индивидуальных образовательных «траекторий», дифференцированности образовательных процессов, усиления роли средств обучения».
В наиболее концентрированном виде современные взгляды на Цели информатического образования учащихся были проявлены в связи с предпринятым на рубеже веков обоснованием концепции 12-летней школы [1, 18]. Весьма примечательны в этой связи аргументы, которые приводит и на которые ссылается академик РАО А. А. Кузнецов [19], в пользу развития общеобразовательных основ информатики — в противовес гипертрофируемой в ряде случаев роли технологической компоненты содержания информатического образования как средству подготовки подрастающего поколения к последующей профессиональной деятельности. Ссылаясь на мнение В.
Г. Кинелева [15], согласно которому «... новую образовательную парадигму можно формулировать в виде логической связанной триады: от целостной картины мира — к целостному знанию, и через него — к целостной личности», А.
А. Кузнецов делает вывод о том, что «...главной целью образования становится формирование целостного мировоззрения, предполагающего новый способ мышления и деятельности человека. Роль изучения информатики в формировании такого мировоззрения трудно переоценить. Именно поэтому формирование научной картины мира и становится сейчас приоритетной задачей в системе задач изучения информатики в школе. Не замечать эту тенденцию или сводить мировоззренческие аспекты изучения информатики к роли информационных технологий в развитии общества (как это пытаются делать некоторые авторы) уже нельзя» [19]. Информатика сегодня — это «...одна из стратегически важных и перспективных «точек роста» мировой науки... Происходит философское переосмысление роли информатики и информационных процессов в развитии природы и общества, растет понимание общенаучного значения информационного подхода как метода научного познания» (К.К.Колин [16]).
3.5. РЕКОМЕНДАЦИИ К ПРОВЕДЕНИЮ СЕМИНАРСКОГО ЗАНЯТИЯ
ТЕМА «ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ В СРЕДНЕЙ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ»
Основные вопросы:1. Общие и конкретные цели обучения основам информатики в средней общеобразовательной школе.
2. Компьютерная грамотность как исходная цель введения курса ОИВТ в школу.
3. Информационная культура учащихся как перспективная цель обучения информатике в школе: проблемы становления понятия.
4. Постановка целей обучения информатике в 12-летней школе.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ
1. Базисный учебный план для общеобразовательных учреждений Российской Федерации для 12-летней школы (проект) // Учительская газета — 2000. — № 38.2. Базлов И. Ф., Шляго А. И. Экзаменационные материалы по информатике // ИНФО. Бешенков С. А., Матвеева Н.В., Власова Ю.Ю. Два пути в школьном курсе информатики // ИНФО. — 1998. — № 2.
4. Ваграменко Я. А. и др. Электронно-вычислительная техника. — М.: Просвещение, 1988.
5. Велихов Е. П. Новая информационная технология в школе // ИНФО. — 1986. -№ 1.
6. Теин А. Г., Житомирский В.Г. и др. Основы информатики и вычислительной техники. — М.: Просвещение, 1991.
7. Ершов А. П. Школьная информатика в СССР: от грамотности к культуре // ИНФО. Ершов А. П., Звенигородский Г. А., Первин Ю.А. Школьная информатика (концепции, состояние, перспективы). Препринт ВЦ СО АН СССР. — Новосибирск, 1979. — № 152.
9. Ефимова О. В., Шафрин Ю.А. Практикум по компьютерной технологии. - М.: АБФ, 1997.
10. Закон РФ «Об образовании».
11. Изучение основ информатики и вычислительной техники. 4.1. — М.: Просвещение, 1985.
12. Изучение основ информатики и вычислительной техники. Ч. 2. — М.: Просвещение, 1986.
13. Каймин В. А. К концепции информатизации образования в СССР // ИНФО. -1989. Каймин В. А. и др. Основы информатики и вычислительной техники. — М.: Просвещение, 1989.
15. Кинелев В.Г. Контуры системы образования XXI века // ИНФО. — 2000. — № 5.
16. Колин К. К. Информатика на пороге XXI века // Системы и средства информатики.
— М.: Ин-т проблем информатики РАН, 1999. — Вып. 9.
17. Концепция информатизации образования // ИНФО. — 1988. — №6.-С. 3-31.
18. Концепция содержания обучения информатике в 12-летней школе (проект) // ИНФО. - 2000. - № 2.
19. Кузнецов А. А. О концепции содержания образовательной области «Информатика»
в 12-летней школе // ИНФО. — 2000. — № 7.
20. Кузнецов А. А. Школьная информатика: что дальше? // ИНФО. — 1998. - № 2.
21. КушниренкоА.Г., Лебедев Г. В., Своренъ Р. А. Основы информатики и вычислительной техники. — М.: Просвещение, 1990.
22. Леднев В. С. Годом рождения курса является 1961-й (интервью журналу ИНФО) // ИНФО. - 1999. - № 10.
23. Леднев В. С., Кузнецов А. А., Бешенков С. А. О теоретических основах содержания обучения информатике в общеобразовательной школе // ИНФО. - 2000. - № 2. - С. 13-16.
24. Леднев В. С., Кузнецов А. А., Бешенков С. А. Состояние и перспективы развития курса информатики в общеобразовательной школе // ИНФО. — 1998. — №3. -С. 76-78.
25. Леонтьева М.Р. Информатика в школе необходима (интервью журналу ИНФО) // ИНФО. - 1999. - № 9.
26. Лихачев Б. Т. Педагогика. Курс лекций: Учеб. пособие для студентов пед. учеб, заведений и слушателей ИПК и ФПК. — М.: Прометей, 1992.
27. Логвинов И. И. Чему учить пользователя ЭВМ? // Советская педагогика. - 1987. С. 45-49.
28. Машбиц Е.И. Компьютеризация обучения: проблемы и перспективы. — М.: Знание, 1986.
29. Основные компоненты содержания информатики в общеобразовательных учреждениях. Приложение 2 к решению Коллегии Минобразования РФ от 22.02.95 № 4/1 // ИНФО. - 1995. - № 4. - С. 17-36.
30. Основы информатики и вычислительной техники: Пробное учеб, пособие для сред. учеб, заведений. Ч. 1. — М.: Просвещение, 1985.
31. Основы информатики и вычислительной техники: Пробное учеб, пособие для сред. учеб, заведений. Ч. 2. — М.: Просвещение, 1986.
32. Основы информатики и вычислительной техники: Программа для сред. учеб, заведений. — М.: Просвещение, 1985.
33. Педагогика: Учеб. пособие для студентов пед. вузов и пед. колледжей / Под ред.
П. И. Пидкасистого. — М.: Педагогическое общество России, 1998.
34. Подласый И. П. Педагогика. Новый курс: Учеб. для студентов пед. вузов: В 2 кн.
— М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. — Кн. 1. Общие основы. Процесс обучения.
35. Палат Е. С. Телекоммуникации в школе // ИНФО. — 1993. — №!.-* С. 55-57.
36. Программа курса «Основы информатики и вычислительной техники» // Микропроцессорные средства и системы. — 1986. — № 2. — С. 86—89.
37. Программы средней общеобразовательной школы. Основы информатики и вычислительной техники: — М.: Просвещение, 1991.
38. Программы для средних общеобразовательных учебных заведений. Основы информатики и вычислительной техники: — М.: Просвещение, 1992. - 49 с.
39. Семенов А.Л. Математическая информатика в школе // ИНФО, 1995.-№5.-С. 54-58.
40. Семенов А.Л. Образование, информатика, компьютеры // ИНФО. — 1995. — № 5. С. 6-11.
41. Семенов А. Л. Школьная информатика: от истоков к будущему // ИНФО. - 1998. С. 79 - 84.
42. Семенов А. Л. и др. Программа информатизации российского общего образования // Материалы для обсуждения на Коллегии Мин-ва образования РФ. 26 декабря 2000 г.
43. Сластенин В. А. и др. Педагогика: Учеб. пособие для студентов пед. учеб, заведений. — М.: Школа-Пресс, 1997.
44. Советсткий энциклопедический словарь. — М.: Сов. энцикл., 1987.
45. Уваров А. Ю. Компьютерные коммуникации // ИНФО. — 1991. — № 1.
46. Уваров А. Ю. Три стратегии развития курса информатики // ИНФО. — 2000. -№ 2.
-С. 27-34.
47. Уваров А.Ю. Учебные компьютерные сети // ИНФО. — 1993. — 48. Шафрин Ю. А. Основы компьютерной технологии: Учеб. пособие для VII—XI классов по курсу «Информатика и вычислительная техника». — 49. Школьная информатика в России. Круглый стол // Информатика: Еженед. прил. к газ. «Первое сентября». — 1998. — № 16.
СОДЕРЖАНИЕ ШКОЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
В ОБЛАСТИ ИНФОРМАТИКИ
4.1. ОБЩЕДИДАКТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫФОРМИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ
УЧАЩИХСЯ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАТИКИ
Общие требования к содержанию образования, согласно Закону Российской Федерации «Об образовании», сводятся к следующему [7, статья 14]:«1. Содержание образования является одним из факторов экономического и социального прогресса общества и должно быть ориентировано: на обеспечение самоопределения личности, создание условий для ее самореализации; на развитие гражданского общества; на укрепление и совершенствование правового государства.
2. Содержание образования должно обеспечивать:
• формирование у обучающегося адекватной современному уровню знаний и уровню образовательной программы (ступени обучения) картины мира;
• адекватный мировому уровень общей и профессиональной культуры общества;
• интеграцию личности в системы мировой и национальных культур;
• формирование человека-гражданина, интегрированного в современное ему общество и нацеленного на совершенствование этого общества; воспроизводство и развитие кадрового потенциала общества.
4. Содержание образования должно содействовать взаимопониманию и сотрудничеству между людьми, народами, различными расовыми, национальными, этническими, религиозными и социальными группами; учитывать разнообразие мировоззренческих подходов, способствовать реализации права обучающихся на свободный выбор взглядов и убеждений».
По мнению известного дидакта В. С. Леднева «содержание образования — это содержание триединого целостного процесса, характеризующегося, вопервых, усвоением опыта предшествующих поколений, во-вторых, воспитанием типологических качеств личности, в-третьих, умственным и физическим развитием человека. Ведущим видом деятельности является при этом обучение, ибо усвоение опыта — ближайшая и непосредственная цель образования. Воспитание и развитие... осуществляется опосредованно; это как бы зона отдаленного действия. Тем не менее процесс образования триедин» [15, с. 54]. Отсюда следуют три компоненты образования, среди которых «обучение» занимает центральное положение:
Применительно к общему среднему образованию Б.Т.Лихачев отмечает следующие основные общеметодологические принципы формирования его содержания [17, с. 371]:
• общеобразовательный характер учебного материала;
• гражданская и гуманистическая направленность содержания;
• связь учебного материала с практикой перемен в нашем обществе;
• основообразующий и системообразующий характер учебного материала;
• интегративность изучаемых курсов;
• гуманитарно-этическая направленность содержания образования;
• развивающий характер учебного материала;
• взаимосвязанность и взаимообусловленность учебных предметов;
• эстетические аспекты содержания образования.
Общедидактические характеристики содержания общего школьного образования описаны во многих работах (например, [4, 25, 31] и др.). При этом встречающиеся расхождения во взглядах чаще всего относятся не к существу вопроса, а исключительно к способу трактовки одних и тех же понятий.
Полезность подобных рекомендаций для разработки программ и составления учебных пособий бесспорна, хотя их главный недостаток в том, что из этих советов трудно извлечь конструктивную процедуру, инструмент для отбора конкретного материала. Недостаток этот, вероятно, трудно устраним, и едва ли можно требовать от общей дидактики большего.
Важно отметить сформулированный В.С.Ледневым [14] принцип отражения образовательных областей в содержании общего образования, названный его автором принципом «бинарного вхождения базовых компонентов в структуру образования» и заключающийся в том, что каждая образовательная область включается в содержание образования двояко. Во-первых, как отдельный учебный предмет и, во-вторых, имплицитно — в качестве «сквозных линий» в содержании школьного образования в целом. Для информатики и информационных технологий этот принцип имеет важное значение, поскольку реализуются они как через отдельный учебный предмет, так и через информатизацию всего школьного образования.
Применяя указанные выше принципы к отбору содержания школьного курса информатики, обратим внимание на две группы основных факторов, традиционно находящихся в диалектическом противоречии.
1. Научность и практичность. Содержание учебного предмета информатики должно идти от науки информатики (т. е. не противоречить современному состоянию науки и быть методологически цельным; см. основообразующий и системообразующий факторы организации учебного материала); изучение предмета должно давать такой уровень фундаментальных познаний учащихся, который действительно мог бы обеспечивать подготовку учащихся к будущей профессиональной деятельности в различных сферах (практическая цель).
2. Доступность и общеобразовательность. Включаемый в учебный предмет материал должен быть посилен основной массе учащихся, отвечать уровню их умственного развития и имеющемуся запасу знаний, умений и навыков. Курс информатики должен, кроме того, содержать все наиболее общезначимые, общекультурные, общеобразовательные сведения из соответствующих разделов науки информатики.
Говоря упрощенно, можно сказать, что школьный курс информатики, с одной стороны, должен быть современным, отвечать все усложняющимся требованиям науки и практики, а с другой — быть элементарным и доступным для изучения. Совмещение этих двух требований как раз и является наиболее сложной методической задачей.
Формирование содержания информатического образования в советской и российской школе — сложный и противоречивый процесс, который охватывает период от начала 60-х гг. прошлого столетия до настоящего времени. При этом приходится констатировать, что фактическое состояние теоретических разработок проблемы содержания информатического (кибернетического, математического — в разных концепциях по-разному!) образования школьников, как и отдельных экспериментальных достижений в этой области, весьма слабо коррелируют с тем фактическим состоянием развития модели содержания школьного курса информатики, которая многие годы находится, достаточно медленно видоизменяясь, на вооружении практического учителя. Начнем с момента введения курса ОИВТ и среднюю школу.
4.2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ПЕРВОЙ
ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОГО
ПРЕДМЕТА ОИВТ. УЧЕБНЫЙ АЛГОРИТМИЧЕСКИЙ
ЯЗЫК А. П. ЕРШОВА В основу разработки первой программы школьного курса «Основы информатики и вычислительной техники» (1985) были положены три базовых понятия: информация, алгоритм, ЭВМ [23]. Эти понятия и составили концептуальную основу первой версии содержания школьного предмета информатики, именно этой системой понятий определялся обязательный для усвоения учащимися объем теоретической подготовки.Содержание обучения складывалось на основе фундаментальных компонентов алгоритмической культуры и далее компьютерной грамотности учащихся (см. подраздел 3.2) и определялось через задачи нового школьного курса следующим образом [23, с. 5-6]:
• систематизация и завершение алгоритмической линии курса алгебры восьмилетней школы;
• овладение основными умениями алгоритмизации;
• формирование представлений о возможности автоматизации выполнения алгоритма;
• усиление прикладной и политехнической направленности алгоритмической линии, заключающееся в конкретной реализации алгоритмов решения задач с помощью ЭВМ;
• ознакомление с основами современной вычислительной техники на примере рассмотрения общих принципов работы микрокомпьютера;
• формирование представления об этапах решения задачи на ЭВМ;
• ознакомление с основными сферами применения вычислительной техники, ее ролью в развитии общества.
Курс ОИВТ ставился в двух старших классах средней школы (по действующему в то время учебному плану — IX и X кл.). В IX кл. на изучение курса отводилось 34 часа (1 час в неделю). В X кл. в зависимости от возможности организации практической работы школьников на ЭВМ объем и содержание курса дифференцировались на два варианта — полный и краткий:
— полный курс (68 часов) — для школ, располагающих вычислительными машинами или имеющих возможность организовать систематические занятия школьников на ВЦ других организаций;
— краткий курс (34 часа) — для школ, не имеющих такой возможности.
Теоретическая часть курса для X кл. — единая для обоих вариантов, отличие только в объеме и содержании практической части. Для школ, имеющих доступ к ЭВМ, дополнительные 34 часа рекомендовалось использовать для решения на ЭВМ различных задач, отработки навыков применения компьютера и его программного обеспечения. При определении содержания курса остается важным вопрос о последовательности изучения его тем. Две эти задачи (определения содержания обучения и построение оптимальной последовательности изучения, соответствующей логике науки и уровню развития учащихся) тесно взаимосвязаны. Основное содержание школьного курса ОИВТ в соответствии с программой [23] складывалось из следующих тем:
2. Алгоритмы. Алгоритмический язык — 6ч.
3. Алгоритмы работы с величинами — 10 ч.
4. Построение алгоритмов для решения задач — 16ч.
5. Принципы устройства и работы ЭВМ — 12 ч.
6. Знакомство с программированием — 16 ч.
7. Роль ЭВМ в современном обществе. Перспективы развития вычислительной техники — 2ч.
8. Экскурсии на вычислительный центр — 4ч.
Подробный логико-дидактический анализ всех тем первой версии курса ОИВТ приведен в двух первых (соответственно, по первой и второй частям курса) специально составленных книгах для учителя [8, 9], в которых подробно разъяснялись новые для школьных учителей разделы учебного материала и методические особенности его преподавания.
В результате изучения первой части курса учащийся должен был получить представления об информатике как науке о методах и средствах решения задач на ЭВМ, взаимосвязи информатики и вычислительной техники. Важнейшее понятие первой части курса — понятие алгоритма, важнейшее умение — представить решение задачи в виде алгоритма и записать его на алгоритмическом языке. В связи с этим учащийся должен был понимать сущность алгоритма, знать его свойства, правила записи основных конструкций алгоритмического языка, типы величин, уметь проследить безмашинный процесс исполнения алгоритмов, используя так называемую таблицу значений, как способ наглядного фиксирования шагов алгоритма. В результате изучения последней темы первой части курса (построение алгоритмов для решения задач) учащиеся знакомились с этапами решения задач на ЭВМ, что позволяло дать первое представление о компьютерном подходе к решению практических задач.
Содержание второй части курса развивает и обогащает понятия, введенные на первом году обучения информатике, закладывает научные основы для формирования всех основных компонентов компьютерной грамотности учащихся. Получают дальнейшее развитие приобретенные в первой части курса первоначальные сведения об устройстве ЭВМ, раскрывается принцип программного управления работой ЭВМ, организации автоматического исполнения программы. Вместе с тем центральное место во второй части курса занимал раздел программирования, при изучении которого завершалось формирование знаний учащихся об основных алгоритмических структурах, умений применять эти знания для построения алгоритмов решения задач. С этой целью вводятся новые (по сравнению с первой частью курса) конструкции алгоритмического языка: команда выбора, цикл с параметром, алгоритм вычисления значений функций и операции работы с текстами. Кроме того, дается краткое изложение начальных сведений о языке программирования, что в условиях хотя бы эпизодического доступа учащихся к ЭВМ позволяло бы практически показывать процесс исполнения программы.
Завершающий раздел курса — знакомство учащихся с основными областями применения ЭВМ, формирование хотя бы начальных представлений о компьютерах, как о средстве повышения эффективности деятельности человека. При отсутствии в школе кабинета вычислительной техники главная роль при изучении этой темы принадлежала экскурсии на предприятия или учреждения, использующие ЭВМ.
Основным средством описания алгоритмов, заложенным в самой программе курса ОИВТ [23] и последовательно используемом в обеих частях пробного учебного пособия для учащихся [21, 22] является специально разработанный под руководством А. П. Ершова учебный алгоритмический язык. Теперь, по прошествии уже достаточно большого времени можно уверенно сказать, что приобретенная этим языком с самого начала его использования репутация наилучшего средства обучения основам алгоритмизации в «безмашинном варианте» полностью подтвердилась. Обладая определенной свободой записей (в нем нет на начальной стадии применения строгих и формальных правил нотации), учебный алгоритмический язык позволяет, тем не менее, познакомиться со всеми основными понятиями и методами алгоритмизации. Кроме того, он обладает целым рядом привлекательных свойств, которые и объясняют, почему при выборе дидактического средства для записи алгоритмов в курсе информатики именно этому языку было отдано предпочтение перед широко распространенными в то время официальными языками программирования (например, Бейсиком):
1. Русская (или национальная) лексика. Служебные слова языка пишутся на русском (или родном) языке и понятны школьнику. В то время как иностранные слова (равно как и аббревиатуры, составленные на основе иноязычных слов), принятые для обозначения конструкций в распространенных языках программирования, создают при изучении (особенно при первоначальном изучении) дополнительные трудности, не имеющие никакого отношения к сути предмета.
2. Структурность. Учебный алгоритмический язык (в отличие, скажем от того же Бейсика, использующего построчную алгоритмическую нотацию) построен на куда более современных идеях структурного программирования.
Внутренняя структурная единица алгоритмического языка — составная команда — обеспечивает единство структуры алгоритма и его записи, что наилучшим образом соответствует операционному мышлению человека.
3. Независимость от ЭВМ. В алгоритмическом языке нет деталей, связанных с устройством машины, что позволяет сосредоточить внимание на алгоритмической сути решаемых задач.
При введении курса ОИВТ в школу программа этого предмета, на основе которой писались пробные учебные пособия, сами эти пособия, как и выбранная для размещения в школьном учебном плане позиция для курса ОИВТ (два завершающих года обучения в школе) — все это подвергалось резкой, иногда просто уничижительной критике. Одна из главных мишеней для критики — это относительная избыточность алгоритмизации и программирования (действительно, на непосредственно связанные с программированием разделы 2, 3, 4 и программы в явном виде выделялось 48 часов из 68). Объяснение здесь простое: при составлении программы принимался во внимание не столько научнометодический анализ соответствующих тому времени требований к общеобразовательной подготовке школьников в области информатики, сколько реальное состояние отечественной практики в этой области, реальные возможности оснащения школ материально-технической базой, реальное состояние готовности учительских кадров. Этим объяснялось многое: и то, что вопреки желанию самих разработчиков первой программы она умышленно ориентировалась на «безмашинный» вариант обучения, и то, что вместо широкой подготовки к жизни и деятельности в современном информационном обществе она едва ли не подавляющую часть учебного времени отводила на алгоритмизацию и программирование, через которые в первой программе преимущественно и рассматривалась общеобразовательная функция предмета информатики.
4.3. МАШИННЫЙ ВАРИАНТ КУРСА ОИВТ Первая учебная программа «машинного варианта» школьного курса информатики была опубликована в 1986 г. в связи с объявлением конкурса на создание учебника по курсу «Основы информатики и вычислительной техники»
[26]. Программа курса рассчитана на обучение основам информатики в двух старших классах средней общеобразовательной школы в объеме 102 часов.
Ниже приводится перечень тем этой программы с ориентировочным распределением часов по темам.
2. Первоначальное знакомство с ЭВМ — 8ч.
3. Основы алгоритмизации — 26 ч.
4. Основы вычислительной техники — 12 ч.
5. Основы программирования — 20 ч.
6. Решение задач на ЭВМ — 28 ч.
Как отмечалось в пояснительной записке к новой программе [26], содержание курса разрабатывалась исходя из понимания основ информатики и вычислительной техники как общеобразовательного предмета. Сопоставляя названия разделов этой программы с программой «безмашинного курса» [23], можно заметить, что между ними нет существенных различий. Однако в отличие от первой (продолжавшей, кстати, еще долго действовать в школах, не имеющих возможности обеспечивать учащимся доступ к ЭВМ) официальной программы, содержание программы «машинного варианта» было ориентировано на обучение информатике в условиях активной работы школьников с ЭВМ в кабинете вычислительной техники (КВТ). По этой причине в новой программе значительное время отводилось на практическую работу. Программа писалась в предположении, что «в ближайшем будущем школы страны будут оснащены вычислительной техникой, предоставляющей учащимся новое средство познания и моделирования реального мира, работа с которым должна способствовать их всестороннему развитию, дать им знания и умения, необходимые как в период обучения, так и после окончания школы в трудовой деятельности и при продолжении образования» [26].
Важным элементом этой программы является впервые объявленный в составе официального документа, регламентирующего обучение школьной информатике, примерный перечень программного обеспечения в поддержку курса ОИВТ:
1. Базовое программное обеспечение школьной ЭВМ (операционная система, файловая система, текстовый редактор).
2. Языковая система программирования с библиотекой стандартных программ и системой отладки.
3. Клавиатурный тренажер.
4. Простой редактор текстов.
5. Простой графический редактор.
6. Учебный интерпретатор алгоритмического языка.
7. Учебная база данных.
8. Учебная система обработки электронных таблиц.
9. Демонстрационный пакет для предварительного знакомства с ЭВМ.
10. Семейство исполнителей с заданной системой команд и фиксированной обстановкой.
11. Библиотека вспомогательных алгоритмов.
12. Пакет программ, моделирующих работу ЭВМ и ее устройств.
13. Пакет моделирующих программ по темам из школьных курсов математики и физики.
14. Программная модель типовых структур данных.
15. Учебный пакет автоматического решения задач.
16. Пакет программ управления учебным роботом.
17. Демонстрационный пакет по применению ЭВМ.
Легко видеть, что этот перечень программных средств, по сути дела, повторяет все разделы курса ОИВТ, хотя и состоит большей частью из гипотетических компонентов (учебных моделей), которые в условиях объявленного конкурса следовало рассматривать как приглашение к разработке. В последующие годы большинство из них действительно было разработано, причем в многократно повторяющихся вариантах, с различными уровнями дидактической полезности и для различных типов используемых в школах ПЭВМ.
«