Введение
Развитие содержания курса информатики в средней школе может быть охарактеризовано в настоящее время как этап "смены парадигм". Введение в 1985 г. основ информатики в содержание школьного образования было осуществлено под лозунгом необходимости осуществления "всеобщей компьютерной грамотности молодежи". Эта задача фактически определяла содержание курса информатики на первом этапе его введения в школу. Курс был ориентирован на изучение основ программирования, а впоследствии - на освоение и применение средств информационных технологий.
А. П. Ершов, обосновывая содержание курса такой направленности, исходил из мысли, что алгоритмические и программистские навыки являются фундаментальными компонентами человеческой деятельности в современном информационном обществе.
В развитие этой мысли в Концепции школьной информатики (1988 г.) формулировалось содержание этих умений и навыков:
- умение планировать структуру действий, необходимых для достижения заданной цели при помощи фиксированного набора средств;
- строить информационные структуры для описания объектов и средств;
- организовывать поиск информации, необходимой для решения поставленной задачи;
- правильно, четко и однозначно формулировать мысль в понятной собеседнику форме и правильно понимать текстовое сообщение;
- привычка своевременно обращаться к ЭВМ при решении задач из любой области.
При этом последователи А. П. Ершова шли гораздо дальше. Им виделась глобальная перестройка всей системы школьного образования, ядром которого является информатика.
Последующие годы показали всю утопичность идеи перестроить школьное образование "под информатику". Вместе с тем, сам новый школьный предмет доказал свою общеобразовательную важность, жизнеспособность и устойчивость к различного рода внешним воздействиям. Все это подтвердило обоснованное еще в 60-е годы (B.C. Леднев, А. А. Кузнецов и др.) положение о том, что информатика является необходимым компонентом современного школьного образования.
Уже к началу 90-х годов возникло твердое убеждение, что изучение информатики имеет огромное обшеобразовательное значение, далеко выходящее за рамки задачи подготовки выпускников школы к жизни и труду в формирующемся "информационном" обществе. Этому немало способствовало и изменение взглядов на предмет информатики как науки, ее место в системе научного знания.
Эти процессы совпали во времени с коренными изменениями приоритетов школьного образования, поворотом его к личности школьника, удовлетворению его интересов и образовательных потребностей посредством широкой дифференциации содержания образования в школе, реализации личностно ориентированной модели образования. При этом практика школы показала, что методическая система обучения информатике может быть не только успешно адаптирована к новой парадигме, новым целям и ценностям обучения, но информатика во многих случаях может выступать в качестве "катализатора" этих процессов. Информатика первой среди других школьных предметов вышла на уровень профильной и уровневой дифференциации содержания обучения на различных ступенях школы. Она на практике показала целесообразность и эффективность применения многих новых методов и форм обучения (метод учебных проектов и т. д.), направленных на реализацию личностно ориентированного подхода к обучению, демократизации и гуманизации образования.
2. О ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ "ИНФОРМАТИКА"
Информатика - в настоящее время одна из фундаментальных отраслей научного знания, формирующая системно-информационный подход к анализу окружающего мира, изучающая информационные процессы, методы и средства получения,
преобразования, передачи, хранения и использования информации, стремительно развивающаяся и постоянно расширяющаяся область практической деятельности человека, связанная с использованием информационных технологий.
Современный взгляд на предмет информатики во многом отличается от представлений о предмете этой науки, сложившихся к моменту ее формирования как отрасли научного знания и практической деятельности человека.
Термин "информатика" возник в середине 60-х годов как гибрид двух слов "информация" и "автоматика" для обозначения науки об автоматизации процессов обработки данных. Поэтому информатику связывали, прежде всего, с компьютерами, их использованием для решения задач. Однако, по мере развития информатики, ситуация стала существенно меняться. Информатика начала вбирать в себя многие отрасли научного знания, связанные с исследованием информационных процессов и структур кибернетику, теорию информации, документалистику и т. д. Пришло осознание того, что "информатика" - это не прикладная наука об "около компьютерной деятельности", а фундаментальная наука о закономерностях информационных процессов в системах различной природы. "Информатика: буквально на наших глазах из технической дисциплины о методах и средствах обработки данных при помощи средств вычислительной техники превращается в фундаментальную естественную науку об информации и информационных процессах в природе и обществе" - отмечает академик Н. Н. Моисеев (Н. Н. Моисеев. Алгоритмы развития. М. - Наука. 1987).
Изменения в подходе к формированию научной картины мира и превалирующий характер информационной составляющей в профессиональной деятельности человека и вызвал появление феномена "информации". В философском плане "информация", в определенной мере противопоставляется "знанию". Если знание есть "проверенный общественно-исторической практикой результат познания действительности", то "информация" есть результат ее формализации.
На основе понятия информации удалось найти общность в явлениях самой разнообразной природы. Наиболее значительным достижением в этом направлении было создание теории самоуправляемых систем, объединивших природные, социальные и технические системы единством протекающих в них информационных процессов. Заметим, что само понятие информация впервые получило научную трактовку в связи с изучением самоуправляемых систем и возникновением кибернетики.
За последние десятилетия понятия информации и информационных процессов стали выходить за рамки теории самоуправляемых систем и применяться к описанию самых различных природных и социальных явлений. Появление понятий "экономической информации", "информационного бизнеса", "информационного права", "зашиты информации" и пр. говорит о том, что понятие информации сделалось не только важнейшей категорией современного научного мировоззрения, но важнейшей чертой современной цивилизации.
Именно эту всеобщность понятия информации как социального и культурного феномена позволяет расширить более строгое толкование понятие информации, которое сложилось в теории самоуправляемых систем.
Такое понимание информации зафиксировано, в частности, в структуре предметной области информатики, приведенной в Национальном докладе Российской Федерации на II Международном Конгрессе ЮНЕСКО "Образование и информатика" (Москва, июль 1996 г.) и в Концепции информатизации сферы образования Российской Федерации, утвержденной Минобразованием РФ в 1998т.
Отметим, что предметная область любой науки определяется (как это принято в философии и науковедении) не только областью действительности, изучаемой этой наукой, но и методологией, методами исследования этой области. Характеризуя методологию информатики, приведем позицию по этому вопросу Института проблем информатики РАН, сформулированную в работе "Развитие определений "информатика" и "информационные технологии", вышедшей под редакцией чл. - корр. РАН И. А. Мизина. В ней отмечается: "Важнейшим методологическим принципом информатики является изучение объектов и явлений окружающего мира с точки зрения процессов сбора, обработки и выдачи информации о них, а также определенного сходства этих процессов при их реализации в искусственных и естественных (в том числе биологических и социальных) системах".
Из всего вышесказанного вытекает, что общеобразовательный компонент понятия информации раскрывается, по крайней мере, через три основных аспекта:
- философских и методологических вопросов, связанных с соотношением понятий: "знание" - "информация";
- комплекса научных дисциплин, занимающейся изучением самоуправляемых систем различной природы;
- изучение процессов сбора, хранения и переработки информации в системах различной природы, в том числе и с помощью компьютера.
Из этих трех основных компонент слагается образовательная область "Информатика".
- ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЕ
Цели и задачи изучения информатики, как любого другого учебного предмета, связываются с формированием основ научного мировоззрения школьников, развитием их мышления, способностей, подготовкой к жизни, труду, продолжению образования.
- Формирование основ научного мировоззрения. В данном случае речь идет прежде всего о формировании представлений об информации как одного из трех основополагающих понятий науки - вещества, энергии, информации, на основе которых строится современная научная картина мира;
единстве информационных принципов строения и функционирования самоуправляемых систем различной природы.
Отметим, что в школьном образовании выделяются две группы учебных дисциплин, которые изучают два основных аспекта организации окружающего мира:
- вещественно энергетический;
- информационный.
Каждая из этих групп предметов является определенной системой со своим системообразующим элементом. В случае вещественно-энергетического аспекта таким системообразующим предметом является физика, в случае информационного аспекта - информатика.
Эти предметы в отдельности и, посредством реализации межпредметных связей, в целом формируют две взаимосвязанные, но во многом существенно различные картины мира. Характерной особенностью информационной картины мира является представление о единстве информационных процессов в системах различной природы (кибернетическая составляющая), что выделяет биологические, социальные и технические системы в особую группу так называемых самоуправляемых систем.
Информационная картина мира формируется практически всеми школьными предметами, но только курс информатики способен обобщить полученные учащимися знания, т. е. выступить в качестве системообразующего фактора.
Информатика как учебный предмет открывает школьникам для систематического изучения одну из важнейших областей действительности - область информационных процессов в живой природе, обществе, технике. Развивая единый подход к их изучению, обосновывая общность процессов восприятия, передаче, преобразования информации в системах различное природы, информатика вносит существенные вклад в формирование современного научного представления о мире, его единстве. Значительное расширение информатикой сферы научного познания, формирование нового (информационного) подхода к изучению окружающей действительности имеет огромное мировоззренческое значение, которое необходимо в полной мере использовать в школьном образовании.
Существенное значение для формирования научного мировоззрения школьников имеет раскрытие при изучении информатики роли новых информационных технологий в развитии общества, изменение характера и содержания труда человека. предпосылок и условий перехода общества к постиндустриальному, информационному этапу его развития.
- Формирование общеучебных и общекультурных навыков работы с информацией.
Изучение информатики имеет важное значение для развития мышления школьников. В современной психологии отмечается значительное влияние изучения информатики и использования компьютеров в обучении на развитие у школьников теоретического, творческого мышления, а также формированию нового типа мышления, так называемого операционного мышления, направленного на выбор оптимальных решений.
В процессе изучения информатики учащиеся овладевают такими современными методами научного познания как формализация, моделирование, компьютерный эксперимент и т. д. Информатика привносит в учебный процесс новые виды учебной деятельности, многие умения и навыки, формируемые при ее изучении, носят в современных условиях общенаучный, общеинтеллектуальный характер. Здесь имеется в виду: умение грамотно пользоваться источниками информации, оценка достоверности информации, соотнесение информации и знания, умение правильно организовать информационный процесс, оценить информационную безопасность.
При определении содержания школьного образования в целом необходимо обращать внимание на следующие моменты:
- в вопросах, требующих структурирования и систематизации информации целесообразно пользоваться профессиональными подходами, выработанными в системном анализе и информатике;
- шире, чем это было до сих пор принято, использовать информационное моделирование как метод отражения и познания действительности; при этом придерживаться принятых способов представления информационных моделей в виде графовых, табличных и иных структур;
- привлекать по мере необходимости компьютеры и современные программные средства (броузеры, базы данных, табличные процессоры и т. д.) для исследования информационных моделей; поиска, хранения и обработки информации.
- Подготовка школьников к последующей профессиональной деятельности.
Исключительно велика роль информатики в подготовке выпускников школы к труду, профессиональной деятельности, профессиональном самоопределении молодежи.
В настоящее время в России, как и во всех развитых странах мира, начался постепенный переход к постиндустриальному, так называемому, "информационному" обществу. Отличительной чертой постиндустриального этапа развития является перенос центра тяжести в общественном разделении труда из сферы материального производства в область информационных процессов и технологий, т. е. смена доминирующего вида деятельности человека, обусловленного переходом от индустриального к информационному этапу развития общественного производства. Это приводит к новому пониманию готовности выпускников учебных заведений к жизни и труду в информационном обществе, заставляет переосмыслить традиционные представления о содержании образования, путях его осуществления.
Анализ содержания профессиональной деятельности людей массовых профессий и, особенно, прогноз ее развития в ближайшей перспективе позволяют сделать вывод о возрастании роли подготовки молодежи в области информатики и информационных технологий.
Растущее значение информационной деятельности оказывает влияние на перераспределение в структуре рабочих мест:
происходит "перекачивание" трудовых ресурсов из материальной сферы в информационную, появляются новые профессии, непосредственно связанные с обработкой информации.
В настоящее время в развитых странах число людей, занятых сельскохозяйственным производством не превышает 4% трудоспособного населения, рабочие промышленных специальностей составляют около 16%, а так называемые "информационные" работники (т. е. те, у кого обработка информации - основной вид профессиональной деятельности) - примерно 60%.
Таким образом, информационная компонента становится ведущей составляющей технологической подготовки человека, в какой бы сфере деятельности ему не пришлось работать в будущем.
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.
- Овладение информационными и телекоммуникационными технологиями как необходимое условие перехода к системе непрерывного образования
Одной из ведущих тенденций развития образования в настоящее время является переход к системе непрерывного образования, одним из этапов которого является школьное образование. В этих условиях особенно актуализируется задача подготовки школьников к последующим этапам образования.
Осуществление непрерывного образования немыслимо без усиления роли принципа индивидуализации обучения, реализация индивидуальных "образовательных траекторий" для обучаемых, которые могут быть осуществлены в практике обучения только на основе средств информационных технологий. Непрерывное образование предполагает увеличение продолжительности и значимости этапов самообразования в обшей системе образования человека. В условиях развития самообразования неизбежно возрастает роль средств обучения в технологиях обучения, особое значение приобретут средства информационных и телекоммуникационных технологий обучения, овладение которыми станет одной из основных задач изучения информатики в школе.
- ОСНОВНЫЕ СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ КУРСА ИНФОРМАТИКИ
Содержательные линии курса информатики определяются, с одной стороны, имеющимися на сегодняшний день традициями, с другой, - переосмыслением целей обучения информатике и новым пониманием предмета информатики как науки. Сложившиеся в настоящее время содержательные линии подробно описаны в проекте стандарта по этому предмету. Здесь мы кратко охарактеризуем перспективы их развития.
Представляется, но с учетом тенденции к усилению общеобразовательных, мировоззренческих функций информатики как учебного предмета роль отдельных содержательных линий будет усиливаться. К числу этих линий следует отнести следующие: линия информационных процессов, представление информации, формализация и моделирование, телекоммуникации.
Перераспределение удельного веса отдельных линий в содержании базового курса информатики обусловлено двумя факторами. Во-первых, расширением предмета школьной информатики, исходя из нового понимания предмета информатики как науки. Нельзя исключать, что при таком подходе нам придется в ряде аспектов пересмотреть состав областей научного знания, составляющих основы этого учебного предмета в школе. В частности, весьма вероятным для нас представляется расширение предмета школьного курса информатики, выход его за рамки только "компьютерной информатики". Во-вторых, преодолением достаточно одностороннего подхода к изучению в курсе информационных процессов, когда из всех видов этих процессов изучается по существу только один - обработка информации. Можно предположить, что будет усилено внимание к процессам представления и. главное, использования информации. Последнее привнесет в содержание курса чрезвычайно важные в мировоззренческом и практическом отношении вопросы об информационных основах процессов управления.
Таким образом, в ближайшее время, на наш взгляд, в содержании обучения информатике произойдут следующие изменения:
- темы "Информация и информационные процессы",
- "Формализация и моделирование" станут основными, системообразующими темами курса информатики;
- значительное развитие получит тема, связанная с кибернетикой и управлением;
- вопросы, связанные с компьютером и информационными технологиями будут подаваться в более обобщенном виде и более тесной связи с другими темами курса. Более подробно будут раскрыты телекоммуникационные технологии;
- будут рассмотрены социальные и методологические аспекты информатики.
- СТРУКТУРА ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ В ШКОЛЕ
Анализ опыта преподавания курса основ информатики, новое понимание целей обучения информатике в школе, связанное с углублением представлений об общеобразовательном, мировоззренческом потенциале этого учебного предмета, показывают необходимость выделения нескольких этапов овладения основами информатики и формирования информационной культуры в процессе обучения в двенадцатилетней школе.
Первый этап (I - VI классы) - 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.
Второй этап (VII - Х классы) - базовый курс, обеспечивающий обязательный общеобразовательный минимум подготовки школьников по информатике. Он направлен на овладение учащимися методами и средствами информационной технологии решения задач, формирование навыков сознательного и рационального использования компьютера в своей учебной, а затем профессиональной деятельности. Изучение базового курса формирует представления об общности процессов получения, преобразования, передачи и хранения информации в живой природе, обществе, технике.
Представляется, что содержание базового курса может сочетать в себе все три существующих сейчас основных направления в обучении информатике в школе и отражающих важнейшие аспекты ее общеобразовательной значимости:
- мировоззренческий аспект, связанный с формированием представлений о системно-информационном подходе к анализу окружающего мира, о роли информации в управлении, специфике самоуправляемых систем, общих закономерностях информационных процессов в системах различной природы;
- - "пользовательский" аспект, связанный с формированием компьютерной грамотности, подготовкой школьников к практической деятельности в условиях широкого использования информационных технологий;
- алгоритмический (программистский) аспект, связанный в настоящее время уже в большей мере с развитием мышления школьников.
Третий этап (XI - XII классы) продолжение образования в области информатики как профильного обучения, дифференцированного по объему и содержанию в зависимости от интересов и направленности допрофессиональной подготовки школьников. В частности, для школ и классов математического профиля возможно углубленное изучение программирования и методов вычислительной математики, для школ естественнонаучного профиля курс информатики, связанный с применением компьютера для моделирования, обработки данных эксперимента, для школ и гимназий гуманитарного профиля - представление о системном подходе в языкознании, литературоведении, истории и т. п., для сельских школ - курс, направленный на формирование умений применять информационную технологию для решения задач организации и экономики сельскохозяйственного производства и т. д.
Если для большинства школ страны такая структура обучения информатике в настоящее время должна носить желательный характер, то при переходе к 12-летней школе эта структура должна стать обязательной и получить соответствующее отражение в базовом учебном плане.
Авторский коллектив концепции:
Кузнецов А. А., академик РАО, д. п.н., проф., ИОСО РАО;
Бешенков С. А., д. п.н., проф. зав. отделом ИОСО РАО;
Хеннер Е. К.. д. ф.-м. н., проф. зав. кафедрой ПГПУ;
Бороненко Т. А., д. п.н., проф. завкафедрой РГПУ,
