Русский | English   поискrss RSS-лента

Главная  → Документы и публикации  → Материалы конференций  → Материалы Международной конференции Sorucom-2017  → Информатика в школе: прогнозы А.П. Ершова и современность

Информатика в школе: прогнозы А.П. Ершова и современность

В этом году исполнилось 32 года (т.е. 10 000 лет в двоичной системе счисления – вполне юбилейная дата) с момента появления в школьном расписании предмета «Основы информатики и вычислительной техники». Основополагающую роль в этом сыграл А.П. Ершов. Этим мы нисколько не умаляем значение деятельности других специалистов, таких, как В.С. Леднев и А.А. Кузнецов [14], С.И. Шварцбурд [18] и др., предварившей введение информатики разработкой школьных курсов программирования и кибернетики. Однако базовые установки и содержание курса было определено, прежде всего, А.П. Ершовым, и во многом на основании почти десятилетнего опыта работы группы школьной информатики, созданной им в ВЦ СО РАН [9]. О том, что в этом вопросе не было консенсуса среди тех, кто также претендовал на разработку этого супернового курса, свидетельствуют воспоминания некоторых участников бушевавших в то время (да и позже) дискуссий. Но и они признают, что «…всю тяжесть ответственности перед АН СССР и государством за весь комплекс работ по созданию учебно-методического обеспечения школьного курса информатики нёс Андрей Петрович Ершов» ([13], с. 20).

Идеология курса информатики в его начальной стадии – всеобщая компьютерная грамотность. Лозунг компьютерной грамотности, взятый на вооружение А.П. Ершовым, был главным локомотивом продвижения информатики в общеобразовательную школу. Но уже тогда он имел две стороны. Одна – явная – выступала в виде пропаганды формирования у школьников алгоритмического мышления. Именно это делало данный курс весьма привлекательным в глазах существовавшей в то время государственной системы. Иметь поколение молодых людей с хорошо поставленным алгоритмическим мышлением, понимающих, что значит точно и четко выполнять данные им предписания – это ли не мечта административно-командной системы, воспринимавшей каждого члена общества только как винтик единого большого механизма под названием государство. Но была другая, скрытая сторона. Она состояла в том, что исподволь готовились люди, умеющие работать с информацией. О том, что эта сторона была скрытая, говорит хотя бы тот факт, что для первых компьютеров, которые должны были обеспечить преподавание информатики в школе (БК-001 и др.), не предусматривались сколько-нибудь приемлемые средства ввода-вывода информации: дисководы, принтеры и т.д. Ведь в противном случае компьютер превращался в инструмент неподконтрольного распространения информации – дискету можно унести на другой компьютер, на принтере напечатать сколько угодно экземпляров текста и т.п. А уж мысль о возможности свободного выхода в глобальные коммуникационные сети даже в голову не могла прийти руководителям страны, подписывающим постановление о введении информатики в школу. Но вот, что писал А.П. Ершов [7] в 1988 г.: «Фактически информационные технологии с самого начала сопровождают и во многом формируют человеческую цивилизацию. Здесь мы имеем в виду ... быстро распространяющиеся достижения последних десятилетий: ксерографию, персональные вычисления, видеосистемы, оптические каналы, электронную почту, кабельное и спутниковое телевидение, настольные системы печати». Можно только радоваться, что руководство страны не читает прогностических статей наших ученых – с полной уверенностью можно сказать, прочти оно такое, и никакой информатики в школе никогда бы не было.

Перестройка страны, конечно, была мощным катализатором того, что в курс школьной информатики стремительно ворвались информационные технологии. В какой-то момент маятник содержания так резко качнулся, что на рубеже XXI века развернулась острая дискуссия о полной переориентации курса информатики на изучение информационных технологий и изгнании из неё алгоритмизации. Этого не произошло, и немалую роль здесь сыграли экономические факторы – в то время далеко не все школы России были обеспечены техникой, позволяющей на должном уровне преподавать информационные технологии.

В тот же период приходит осознание, что одной из целей школьного курса информатики должно стать формирование у учащихся единой информационной картины мира, понимание ими общих закономерностей информационных процессов, роли моделирования и формализации. Постоянное расширение возможностей информационных технологий, наращивание мощности самой вычислительной техники вкупе с высокими темпами информатизации общества, дали эффект снежного кома в определении содержания курса школьной информатики. Сегодня положение дел таково, что преподавание курса по той программе, которая представлена как реализация требований Федерального государственного образовательного стандарта [17] (далее ФГОС), приводит лишь к весьма поверхностному знакомству с информатикой. Реально же в большинстве школ всё ограничивается изучением именно технологий применения стандартных приложений – текстовых и графических редакторов, электронных таблиц, программ создания презентаций и т.п. Частично это отзвук уже упоминавшийся дискуссий на рубеже XXI века о содержании курса школьной информатики, но прежде всего общее стремление учащихся, их родителей и педагогов идти по наиболее легкому и понятному пути. Скажем, большинству родителей понятно, что изучение офисных технологий делает для их детей более легкой дорогу в будущее, а вот изучение программирования таковым им вовсе не представляется. В результате достойное изучение алгоритмизации и программирования осталось в нескольких сотнях школ России. Даже введение ЕГЭ по информатике, где практически отсутствуют темы, связанные с информационными технологиями, не изменило ситуацию.

Тем самым, следует признать, что формально декларируемая цель развития алгоритмического мышления в школьном курсе информатики на самом деле реализуется весьма слабо. Тем не менее, ветер перемен ощущается. И какие бы умозрительные конструкции здесь ни возводились, связан он, прежде всего, с социальным заказом. Первое, что следует отметить, сегодня единственный гражданский сектор экономики России, имеющий ощутимую положительную динамику в мировом масштабе, – это ИТ-индустрия. Поэтому руководители ведущих компаний этого сектора проявляют повышенный интерес к тому, что происходит в школьной информатике. Они настоятельно формулируют необходимость возврата к приоритету обучения алгоритмизации и программированию в школьной информатике [2], хотя по мнению большинства учительского корпуса основу этого курса должно составлять изучение информационных технологий, а алгоритмизация и программирование — удел узко специализированного контингента школьников. Отметим, что опасность замыкания в изучении информатики только сферой информационных технологий осознаётся не только в нашей стране. Вот выдержка из отчёта Королевской академии инженерных наук Великобритании [19]:

«Существующая постановка образования в сфере информатики во многих школах Великобритании является крайне неудовлетворительной. … Многие учащиеся не удовлетворены тем, чему их учат, и не получают ничего, кроме навыков компьютерной грамотности, таких как использование текстового процессора или баз данных».

В связи с возвращением идеи развития алгоритмического мышления нужно напомнить еще одну особенность периода 2005 – 2011 годов. В силу позиции, занятой в то время Федеральным экспертным советом, из курса информатики полностью исчезло важное в методическом отношении изучение алгоритмизации с помощью учебных исполнителей. Эта идея, высказанная С. Пейпертом [15], создателем Черепашки Лого, активно поддержанная А.П. Ершовым и развитая Г.А. Звенигородским [10], А.Г. Кушниренко [12] и авторами других учебников школьного курса информатики в начальный период его вхождения в школьное образование, в указанный период активно исключалась из него под тем или иным предлогом. Основным аргументом выдвигалось стремление к экономии учебного времени, поскольку изучение алгоритмизации с помощью исполнителей с последующим переходом на какой-либо профессиональный язык программирования требовало, по мнению критиков данной идеи, большего времени, чем изучение алгоритмизации сразу на таком языке программирования. Эта внешне разумная аргументация на самом деле таковой не является, поскольку, во-первых, применявшиеся для управления исполнителями алгоритмические языки фактически были русскоязычной калькой языка Паскаль, поэтому переход на указанный язык программирования (или родственный ему) сводился к освоению записи алгоритмических конструкций на английском, что легко осуществлялось в течение одного-двух уроков. Во-вторых, велики дидактические преимущества использования исполнителей (наглядность, легкость в отладке, акцент именно на создании алгоритмов, а не изучении синтаксиса языка, мотивированность в постановке задач и многое другое) – они гарантируют именно развитие алгоритмического мышления, а не формальное заучивание алгоритмических схем. В-третьих, учащиеся понимали, что языки программирования могут быть разными, а вот процесс разработки алгоритма подчинен некоторым общим правилам. Обоснование дидактической и методической целесообразности использования исполнителей для обучения алгоритмизации дано в десятках работ (мы не считаем нужным перечислять здесь даже самые фундаментальные). Сегодня изучение алгоритмизации через компьютерно визуализированных исполнителей вернулось в ряде школьных учебников (например, [3, 4]).

Компьютерная визуализация исполнителей, как уже сказано, играет важную роль в развитии алгоритмического мышления. Но надо вспомнить, что на начальном этапе создания Лого его автор считал весьма полезным, чтобы учащиеся программировали управление физически существующим объектом. Впоследствии эта идея была воплощена в системе Лого+Лего. Сегодня в ряде школ и внешкольных образовательных центров такая система успешно используется. Существенным продвижением стало внедрение в образовательный процесс изучение робототехники, сопряжённое с программированным управлением роботов.

Было бы, однако, неверным возвращаться в ту исходную точку, когда обучение алгоритмизации представляло собой более 80% содержания курса. В [6] А.П. Ершов писал: «Как самостоятельная наука информатика вступает в свои права тогда, когда в рамках соответствующей частной науки строится информационная модель того или иного фрагмента действительности, – в информатике рассматриваются методические принципы построения таких моделей и манипулирования ими» (слово «методические» здесь употреблено не в педагогическом смысле, а в смысле методов построения и исследования). И еще одна цитата из другой работы А.П. Ершова (см. [8]): «Информационная модель — это то сопряжение, через которое информатика вступает в отношение с частными науками, не сливаясь с ними, и в то же время не вбирая их в себя». Это методологическая и научная значимость изучения понятия «информационная модель» в курсе информатики. Но весьма важен и прагматический аспект. Посмотрим, к примеру, на работу постановщика задачи с заказчиком. Её целью является четко сформулировать, какая информация будет выступать исходными данными, что будет принято в качестве результатов решения задачи, какими параметрами будут описываться исходные данные и результаты. Иными словами, постановщик строит информационную модель и её формализацию. И хорошие постановщики (даже если они не сильны в роли программистов) тоже весьма востребованы ИТ-индустрией. Казалось бы, очевидна роль школьной информатики в формировании навыков моделирования. Однако такого понимания со стороны представителей ИТ-индустрии пока нет.

Но важно и заказчика воспитывать, чтобы он не приходил и просто говорил: «Сделайте мне красиво!» – не понимая до конца, что же ему нужно. Заказчиков гораздо больше, чем всех, кто занят в ИТ-индустрии. И совсем неплохо, научить их, что требование постановщика точно определиться с входной и выходной информацией – это в их интересах, а не идёт от низкой квалификации постановщика. Где их этому учить, как не в информатике?

Отметим и социальную значимость освоения учащимися понятия «информационная модель». Неразвитость культуры информационного моделирования приводит сегодня к тому, что большинство в нашем обществе легко воспринимает предлагаемые решения только на основе декларируемых результатов без всякого анализа, на каких исходных предпосылках основывается это решение. Именно это позволяет легко манипулировать общественным сознанием, создавая видимость демократических механизмов принятия решений. Более того, исключение из нового ФГОС кибернетического компонента, в рамках которого школьники могли бы познакомиться с основными принципами управления, в том числе, построенного на основе обратной связи, означает явный откат в формировании мировоззрения учащихся к административно-командной форме управления. Здесь, в кибернетической составляющей курса информатики, тесно переплетаются линии информационного моделирования и алгоритмизации.

Сказанное вовсе не имеет своей целью принизить роль изучения информационных технологий. В [5] А.П. Ершов формулирует мысль, что, несмотря на углубляющееся разделение труда в производственных отраслях, всё более широкое внедрение информационных технологий диверсифицирует это разделение в том плане, что инженерные навыки будут становиться менее зависимыми от специфики области применения этих навыков. Эта мысль, высказанная как бы вскользь и без особых пояснений, сегодня оказалась лейтмотивом пленарного доклада вице-президента НИУ «Высшая школа экономики» И.Г. Агамирзяна на Всероссийской конференции «Преподавание информационных технологий в Российской Федерации» [1]. Скажем, разработка инженером-конструктором нового промышленного продукта сегодня определяется его умениями воспользоваться технологиями компьютерного проектирования, в которые уже встроены алгоритмы расчёта прочности конструкции в зависимости от её геометрии и используемого материала. Это позволяет вести подготовку не узкого специалиста, ориентированного на конкретный вид продукции, а инженера, владеющего в первую очередь технологиями компьютерного дизайна в целом.

В докладе К.К. Колина на 1-м Съезде учителей информатики [11] главный тезис состоял в том, что информатика призвана учить жизни в информационном обществе, использовать его позитивные возможности и избегать негативных воздействий. Эта линия, получившая название «социальная информатика», была введена в школьную информатику государственным образовательным стандартом 2004 года. Центральными в этой линии являются понятие «информационное общество» и процесс информатизации общества, а также рассматриваются проблемы, которые индуцированы этим процессом. Такое привнесение в информатику данной социальной составляющей аналогично тому, что, скажем, в курсе физики, в разделе, где рассматриваются тепловые машины, изучалась бы промышленная революция в Англии, движение разрушителей машин и т.д. – ведь без развития физики никакой революции бы не было. Напомним, кстати, что впервые термин «информационное общество» был употреблен в выступлениях президента США Б. Клинтона и госсекретаря США А. Гора. И это был в первую очередь термин политического пиара, позволивший уйти от термина «посткапитализм» (который и сегодня рассматривается как синоним термина «информационное общество»), поскольку само слово «капитализм» далеко не у всех вызывает положительные эмоции. Тем самым, речь идет о вполне определенном типе общественно-экономической формации, и изучать её следует в соответствующем школьном предмете – обществознании. Это суждение, кажущееся довольно крамольным, тем не менее, имеет союзников: в учебнике «Обществознание, 5 класс» ([16], с. 114) в § 11 «В мире информации» имеются пункты «Социальные сети» и «Интернет-зависимость».

Из этого не следует, что социальные аспекты вообще должны игнорироваться. Напротив, влияние науки на развитие общества должно подчеркиваться, как это делается во всех школьных дисциплинах. Но делаться это должно без выхода за рамки предмета данной науки, в данном случае — информатики. А предметом информатики является изучение и освоение информационных процессов. Здесь мы можем сказать, что, на наш взгляд, не следует выходить за рамки предмета информатики, которые были очерчены в основополагающих работах А.П.Ершова.

С этих позиций можно сказать, что целью школьного образования в области информатики является формирование у школьников информационного мировоззрения, т. е. системы взглядов человека на мир информации и на своё место в этом мире. Оно включает в себя связанные с этим убеждения, идеалы, принципы познания и информационной деятельности. Нужно подчеркнуть, что при этом информатика вовсе не претендует на лавры философии, т. е. этакой «науки наук», но метапредметность информатики уже давно никем не оспаривается.

Без сомнения, информатика является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей знания, и это развитие как никакой другой науки мощно сказывается на содержании школьного предмета «Информатика». В то же время его фундаментальная составляющая, описанная А.П. Ершовым ещё в ранний (с точки зрения становления курса) период, сохраняется, и это позволяет говорить об его устойчивости в образовательной системе.

Литература

  1. Агамирзян И.Р. Киберфизические системы – на стыке ИТ и инжиниринга // XV Всероссийская открытая конференция «Преподавание информационных технологий в Российской Федерации», Архангельск, 11 – 12 мая 2017 г. [Электронный ресурс]: http://it-education.ru/conf2017/agenda/index.php

  2. Андреев С.Г. Настоящие и будущие потребности ИТ-индустрии и содержание школьной информатики // Всероссийский съезд учителей информатики в МГУ, М., 24 – 26 марта 2011 г. [Электронный ресурс]: http://it.teacher.msu.ru/plenary

  3. Гейн А.Г., Юнерман Н.А., Гейн А.А. Информатика. 7 класс: учеб. для общеобразовательных учреждений – М.: Просвещение, 2012. – 191 с.

  4. Гейн А.Г., Юнерман Н.А., Гейн А.А. Информатика. 8 класс: учеб. для общеобразовательных учреждений – М: Просвещение, 2013 – 159 с.

  5. Ершов А.П. Вычислительная техника и информатика: отрасль или инфраструктура? // Микропроцессорные средства и системы. 1988. № 1.

  6. Ершов А.П. Информатика: предмет и понятие // Кибернетика. Становление информатики. – М.: Наука, 1986.

  7. Ершов А.П. Компьютеризация школы и математическое образование — Избранные труды. — Новосибирск: Наука, 1994. —416 с.

  8. Ершов А.П. О предмете информатики // Извест. АН СССР. 1984. № 2. – С. 113.

  9. Ершов А.П., Звенигородский Г.А., Первин Ю.А. Школьная информатика (концепция, состояние, перспективы) – Н.: ВЦ СО РАН, 1979. – 51 с.

  10. Звенигородский Г.А. Первые уроки программирования – М.: Наука 1985. – 208 с.

  11. Колин К.К. Новый этап развития информационного общества в России и актуальные проблемы педагогического образования // Всероссийский съезд учителей информатики в МГУ, М., 24 – 26 марта 2011 г. [Электронный ресурс]: http://it.teacher.msu.ru/plenary

  12. Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В., Сворень Р.А. Основы информатики и вычислительной техники: Учебное пособие для 10-11-х кл. общеобразовательных учреждений. — М: Просвещение, 1990. – 224 с.

  13. Лапчик М.П. Путь информатики в школу: с чего это всё начиналось // Информатика и образование, 2015, № 7. – с. 16 – 23.

  14. Леднев В.С., Кузнецов А.А. Начала кибернетики. Учеб. материалы по кибернетике для спецециализированных классов – М.: АПН СССР, 1968. – 136 с.

  15. Пейперт С. Переворот в сознании: Дети, компьютеры и плодотворные идеи. – М.: Педагогика, 1989. – 224 с.

  16. Соболева О.Б., Иванов О.В. Обществознание, 5 – М.: Вентана-Граф, 2012.

  17. Федеральный государственный стандарт среднего (полного) общего образования [Электронный ресурс]: http://standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=6408

  18. Шварцбурд С.И. О математической специализации в средней школе // УМН, т. 21, № 1 (127), 1966. – с. 205 – 214.

  19. Shut down or restart? The way forward for computing in UK schools / The Royal Academy of Engineering. January 2012. [Электронный ресурс]: http://www.royal.society.org/education/policy

Об авторе: д.пед.н., к. ф.-м.н.
Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
Екатеринбург, Россия
Материалы международной конференции Sorucom 2017
Помещена в музей с разрешения автора 7 Февраля 2018

Проект Эдуарда Пройдакова
© Совет Виртуального компьютерного музея, 1997 — 2018