КОНЦЕПЦИЯ СОДЕРЖАНИЯ ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИКЕ Проект

Проект
КОНЦЕПЦИЯ
СОДЕРЖАНИЯ ОБУЧЕНИЯ
ИНФОРМАТИКЕ
в двенадцатилетней школе
Москва 1999 г.
2
Введение
Введение основ информатики в содержание школьного образования
было
обусловлено
необходимостью
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. Однако
курс информатики не может ограничиваться только задачей подготовки
школьников
к
жизни,
профессиональной
деятельности
в
условиях
информатизации общества. Уже к началу 90-х годов возникло твердое
убеждение,
что
изучение
информатики
имеет
огромное
общеобразовательное 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 по 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
3
проектов и т.д.), направленных на реализацию личностно ориентированного
подхода к обучению, демократизации и гуманизации образования.
Сложные социально-экономические условия, сложившиеся в стране в
последние годы, обостряют одну из наиболее острых проблем школьной
информатики - недостаток в школах современных средств вычислительной
техники. Однако многие регионы страны находят необходимые средства для
оснащения школ кабинетом вычислительной техники. Решению этой
проблемы будет способствовать и принятое недавно решение Правительства
РФ о мерах по оснащению компьютерами сельских школ.
Переход школы к 12-летнему сроку обучения, который влечет за
собой изменение в ее структуре, создает условия для решения другой давно
назревшей проблемы школьной информатики - переносу базового курса по
этому учебному предмету в среднее звено школы.
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
автоматизации процессов обработки данных.
обозначения
науки
об
Поэтому информатику
связывали, прежде всего, с компьютерами, их использованием для решения
задач. Однако, по мере развития информатики, ситуация стала существенно
4
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).
Это понимание предмета информатики положено в основу настоящей
концепции.
Цели и задачи изучения информатики в 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.
Вклад
определяется
информатики
в
формированием
научное
при
ее
мировоззрение
изучении
школьников
представлении
об
информации как одного из трех основополагающих понятий науки:
вещества, энергии и информации, на основе которых строится современная
картина мира.
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
5
восприятия, передачи, преобразования информации в системах различной
природы, информатика вносит существенный вклад в формирование
современного научного представления о мире, его единстве. Значительное
расширение информатикой среды 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.
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
общеучебный, общеинтеллектуальный характер.
Исключительно велика роль информатики в подготовке выпускников
школы к труду, профессиональной деятельности, профессиональному
самоопределению молодежи.
В настоящее время в России, как и во всех развитых странах мира,
начался постепенный переход к постиндустриальному, так называемому,
6
«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
“перекачивание”
информационную,
в
трудовых
структуре
ресурсов
появляются
новые
рабочих
из
мест:
материальной
профессии,
происходит
сферы
в
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%. В ближайшие годы ожидается дальнейшее увеличение числа людей,
для которых обработка информации - ведущая производственная функция, в
целом на 40-45%. В тоже время, прогнозируется сокращение доли
работающих в добывающей промышленности на 16%, машиностроении на
7-8%, в сельскохозяйственном производстве на 12%.
7
Анализ влияния информатики на соотношение различных видов
деятельности в общей структуре профессиональной деятельности в
основных отраслях производства, науки, транспорта, связи и т.д., позволяет
отметить все возрастающую роль изучения информатики, информационных
технологий в подготовке подрастающего поколения к труду, продолжению
образования.
Информационная
компонента
становится
ведущей
составляющей технологической подготовки человека, в какой бы сфере
деятельности ему не пришлось работать в будущем.
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, реализации 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
общей системе образования человека. В условиях развития самообразования
неизбежно возрастает
особое
значение
роль средств обучения в технологиях обучения,
приобретут
средства
информационных
и
телекоммуникационных технологий обучения, овладение которыми станет
одной из основных задач изучения информатики в школе.
Таким образом, основная цель изучения основ информатики в школе обеспечить прочное и сознательное овладение учащимися основами знаний
о процессах получения, преобразования, передачи и использования
информации
и
информационных
на
этой
процессов
основе
в
раскрыть
формировании
учащимся
значение
современной
научной
8
картины мира, роль информационной технологии и вычислительной
техники
в
развитии
современного
общества,
привить
им
навыки
сознательного и рационального использования компьютеров в своей
учебной, а затем профессиональной деятельности.
Основные содержательные линии курса информатики и
тенденции их развития
Основные содержательные линии курса охватывают следующие
группы вопросов:
- вопросы, связанные с пониманием сущности информационных
процессов, информационными основами процессов управления в системах
различной природы (линия «информационных процессов»);
- способы
представления
информации
(линия
«представления
информации»);
- методы
и
средства
формализованного
описания
действий
исполнителя, алгоритмы, основы программирования («алгоритмическая
линия»);
- вопросы, связанные с выбором исполнителя для решения задачи,
анализом его свойств, возможностей и эффективности его применения для
решения данной задачи, архитектурой компьютера, функциями его
основных устройств («линия компьютера»);
- вопросы, связанные с методом формализации, моделированием
реальных объектов и явлений для их исследования с помощью ЭВМ,
проведение
компьютерного
эксперимента
(«линия
формализации
и
моделирования»);
- этапы решения задач на ЭВМ, использование программного
обеспечения разного типа для решения задач, представление о современных
9
информационных технологиях, основанных на использовании компьютера
(«линия информационных технологий»);
- вопросы, охватывающие представления о передаче информации,
канале передачи информации, телекоммуникациях, возможностях и услугах
компьютерных сетей (линия “телекоммуникаций”).
Представляется,
что
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 один - обработка информации
на основе алгоритмов. Можно предположить, что будет усилено внимание к
процессам
представления
Последнее
привнесет
мировоззренческом
и,
главное,
использования
информации.
в содержание курса чрезвычайно важные в
и
практическом
отношении
вопросы
информационных основах процессов управления.
Место информатики в учебном плане 12-летней школы
об
10
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 - VII классы) - пропедевтический. На этом этапе
происходит
первоначальное
знакомство
младших
школьников
с
компьютером, формируются первые элементы информационной культуры в
процессе
использования
учебных
игровых
программ,
простейших
компьютерных тренажеров и т.д.
Второй этап (VIII - X 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.
Целесообразность
переноса
начала
систематического
изучения
информатики в основную школу, помимо необходимости в условиях
информатизации школьного образования широкого использования знаний и
умений по информатике в других учебных предметах на более ранней
ступени, обусловлена также двумя другими факторами. Во-первых,
положительным опытом обучения информатике детей этого возраста как в
нашей стране, так и за рубежом и, во-вторых, существенной ролью изучения
информатики
для
развития
мышления,
формирования
научного
11
мировоззрения
школьников
именно
этой
возрастной
группы.
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
представлений
окружающего
о
аспект,
связанный
системно-информационном
мира,
о
роли
информации
с
формированием
подходе
в
к
анализу
управлении,
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 старших
классах
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 физико-математического профиля возможно
углубленное изучение программирования и методов вычислительной
математики, для школ биолого-химического 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.
12
Предлагаемая структура обучения информатике в школе соответствует
решению коллегии Минобразования РФ от 22.02.95, № 4/1 о возможности
перехода
к
непрерывному
изучению
информатики
в
средней
общеобразовательной школе (предусматривающему три отмеченных выше
этапа: пропедевтический, базовый, обеспечивающий изучение информатики
на минимальном обязательном уровне, дифференцированный - в виде
одного из обязательных для всех школ профильного курса информатики) и
является основой для решения вопроса о месте информатики в учебном
плане школы. Создание условий для реализации этого решения в практике
школы - один из важнейших факторов повышения эффективности обучения
информатике.
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.
Отметим, что принятая Минобразованием в 1995 г. многоэтапная
структура обучения информатике в школе соответствует существующей
практике и перспективам изучения этой дисциплины в школах развитых
стран.
Профильные курсы информатики как средство дифференциации
содержания обучения информатике на старшей ступени школы
В условиях перехода к двенадцатилетнему обучению в средней школе
особую
роль
приобретает
дифференциация
содержания
обучения.
Многоэтапное обучение информатике в школе предусматривает в качестве
обязательного этапа обучения этому предмету его дифференциацию на
старшей ступени в виде одного из профильных курсов.
13
При определении содержания профильных курсов выделяются два
типа
таких
курсов
-
фундаментальные
и
прикладные.
Для
“фундаментальных” курсов в качестве ведущей функции следует назвать
формирование научного мировоззрения или, как принято говорить,
“научной картины мира”, а для “прикладных” - подготовку к практической
деятельности, труду.
Направления
дифференциации
содержания
профильных
курсов
информатики первого типа определяются применительно к предметным
областям, являющимся ведущими для каждого конкретного направления
специализации обучения в школе (классе).
Если
взять
основные
направления
специализации
школы
по
образовательным (предметным) областям:
- математика,
- информатика,
- естествознание,
- история и социальные науки,
- языки,
то для каждого из них необходим свой профильный курс информатики.
Информатика, как и большинство других наук, представляет собой
определенную совокупность научных дисциплин (теория информации,
теория алгоритмов и т.д.). Предметы изучения отдельных дисциплин
(разделов) информатики в той или иной мере пересекаются с предметами
изучения других фундаментальных наук, основы которых отражены в
школьном образовании. Отсюда принципы определения содержания
профильных курсов информатики такого типа. В каждом из них углублено
изучается тот раздел информатики, предмет которого пересекается с
предметом науки, являющейся ведущей, определяющей направленность
специализации образования в данной школе (классе).
Например,
для
школ физико-математической специализации это может быть курс
14
“Вычислительная
математика
естественнонаучной
и
специализации
программирование”,
-
курс
для
“Информационное
моделирование”.
Основная
представлений,
задача
курсов
формирование
такого
научного
типа
-
развитие
мировоззрения
(с
научных
позиций
информатики “системно-информационной картины мира”), обогащение
изучения основ других фундаментальных наук методами научного
познания, привнесенными или развитыми информатикой (моделирование,
формализация и т.д.).
Профильные курсы информатики другого типа - прикладные
дифференцируются не по предметным областям, а по критерию вида
информационной деятельности. Основное назначение таких курсов формирование (развитие) навыков использования методов и средств НИТ в
различных областях.
Виды информационной деятельности человека (сбор, обработка,
хранение информации) инвариантны конкретным предметным областям,
поэтому основным критерием дифференциации содержания обучения
является здесь структура и компоненты информационной деятельности.
Примерами такого рода прикладных профильных курсов информатики
могут служить курсы типа: “Использование баз данных”, “Обработка
текстов и издательская деятельность на компьютере”, “Применение
компьютерных телекоммуникаций” и т.д.
Заключение
Таким образом, представляется возможным выделить следующие
основные направления развития курса информатики в условиях перехода к
двенадцатилетней средней общеобразовательной школе:
15
- необходимо вернуться к реализации трехэтапной структуры
обучения
информатике
в
школе:
пропедевческий,
базовый,
дифференцированный этап в старших классах;
- в качестве первого шага перехода к новой структуре обучения
информатике в школе следует перенести изучение базового курса по этому
учебному предмету в среднее звено школы;
- одним из возможных вариантов решения вопроса о месте
информатики в учебном плане и увеличении времени и ее изучение могла
бы стать передача учебного времени, которое в современных условиях
придется отвести на изучение информационных технологий в курсе
технологии, в курс информатики.
Проект концепции разработан научным коллективом в составе:
академика РАО, доктора педагогических наук А.А.Кузнецова, заведующего
лабораторией школьной информатики Московского института повышения
квалификации работников образования, кандидата педагогических наук
Н.Д.Угриновича, главного специалиста Департамента общего среднего
образования
Министерства
Л.Е.Самовольновой.
образования
Российской
Федерации