лекция1

ЛЕКЦИЯ 1

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ШКОЛЬНОГО КУРСА ИНФОРМАТИКИ

1. Предпосылки введения информатики в среднюю школу

Информатика как учебный предмет была введена во все типы средних школ бывшего

СССР с 1 сентября 1985 г. Новая учебная дисциплина получила название «Основы информатики и вычислительной техники». В общеобразовательной школе предмет преподавался в двух старших классах (тогда это были 9 и 10 кл.).

Вместе с тем, постепенное проникновение сведений из области информатики в учебный план общеобразовательной школы началось значительно раньше с опытов по изучению школьниками элементов программирования и кибернетики.

В этом периоде выделяются несколько этапов, характеризующих важные качественные накопления в системе школьного образования и обществе в целом.

1. Появление первых ЭВМ и программирования. Началом послужило появление в нашей стране в начале 50-х гг. XX века первых электронных вычислительных машин (ЭВМ). Вместе с этим получила бурное развитие новая область человеческой деятельности программирование для ЭВМ.

Вскоре после появления первых ЭВМ в научно-исследовательских учреждениях и крупных вузовских центрах стали возникать группы учащихся (нередко разновозрастные) по изучению начал программирования для ЭВМ. Сейчас трудно установить, где подобная практика была осуществлена впервые. Известно, например, что уже к концу 1950-х гг. такой опыт под руководством известного математика-программиста, будущего академика Академии наук СССР А.П.Ершова (1931-1988) получил развитие в ряде школ Новосибирска на базе вычислительной техники, принадлежащей Академгородку.

2.Преподавание программирования в физ.-мат. школах. Толчком к созданию первых официальных учебных программ по курсу программирования, ориентированного на учащихся средних школ, послужило появление в начале 1960-х гг. школ с математической специализацией, предусматривающих предпрофессиональную подготовку вычислителейпрограммистов. Широкую известность в эти годы получила опытная работа, начатая в сентябре 1959 г. на базе одного из классов школы № 425 Первомайского р-на г.Москвы С.И.Шварцбурдом. С этого времени число школ, готовящих программистов, стало расти и уже в июле 1961 г. Министерство просвещения РСФСР утвердило первый вариант документации для школ с математической специализацией по специальным учебным предметам: «Математические машины и программирование», «Вычислительная математика» (в первом варианте этот предмет имел название «Приближенные вычисления»).

Развитие сети школ со специализацией в области программирования возбудило поток публикаций и методических разработок, посвященных вопросам преподавания программирования школьникам (в журнале «Математика в школе», серии «Проблемы математической школы» (1965-1970 г.).

3.Обучение школьников элементам кибернетики. Параллельно с экспериментами по обучению школьников программированию с начала 1960-х годов были предприняты попытки преподавания в школе элементов кибернетики. У истоков этого направления стоит В.С. Леднев, впоследствии присоединился его ученик А. А. Кузнецов. Они считали, что изучение кибернетики должно войти в содержание общего среднего образования как

отдельный предмет. Однако большее, чего в то вре официального включения в середине 1970-х годов курса «Основы кибернетики» общим объемом в 140 часов (по 70 часов в 9 и 10 кл.) в число факультативных курсов для общеобразовательной средней школы.

Впоследствии такие элементы кибернетики как управление, автоматизация, а также хранение, передача, преобразование и использование информации войдут наряду с основами алгоритмизации и программирования в число базовых компонентов школьного курса информатики.

4.Специальные факультативные курсы. С введением в 1966 г. в среднюю школу факультативных занятий как новой формы учебной работы началась работа и по организации трёх факультативных курсов, предполагающих использование ЭВМ: «Программирование», «Вычислительная математика», «Векторные пространства и линейное программирование». Своеобразие этого процесса заключалось в том, что (в отличие от школ с математической специализацией) факультативные занятия по программированию чаще всего строились в условиях «безмашинного» обучения. Кстати говоря, нередко это приводило к поиску весьма методически оригинальных подходов, опиравшихся на выявление общеобразовательной сути алгоритмизации и программирования.

Справедливости ради надо сказать, что специальные факультативные курсы, предполагавшие изучение программирования для ЭВМ и элементов кибернетики, не могли получить широкого распространения. Это было связано с двумя главными причинами: неподготовленностью преподавателей и необеспеченностью материальной базой. Сказалось также заметное уже в то время отставание СССР в области производства ЭВМ. Все это привело к тому, что еще в середине 1970-х годов школе предлагались учебные пособия, построенные на устаревших подходах к программированию.

5.Специализация на базе УПК. Несмотря на препятствия, факультативные курсы по программированию так или иначе способствовали распространению в учительской среде представлений о новой практически значимой области программировании. Накопленный таким путем опыт, создавал предпосылки для развития нового канала внедрения программирования и вычислительной техники в сферу школьного образования на базе учебно-производственных комбинатов (УПК).

В начале 1970-х гг. в рамках развиваемой в то время системы межшкольных учебнопроизводственных комбинатов наряду с другими направлениями подготовки учащихся по профилю наиболее распространенных рабочих профессий стали возникать специализации по профессиональной подготовке учащихся старших классов в области применения вычислительной техники. С 1971 г. соответствующий эксперимент начат в УПК Первомайского района г. Москвы. под руководством С.И. Шварцбурда. Вскоре, в 1972 г.,

вМоскве был создан получивший широкую известность Октябрьский УПК № 1, базовым предприятием для которого с 1984 г. стал вновь организованный Институт проблем информатики Академии наук СССР.

В это же время специализации по вычислительной технике и программированию стали открываться в межшкольных районных (городских) УПК по всей стране. На базе УПК школьники получали подготовку по ряду специальностей, связанных с использованием вычислительной техники: оператор ЭВМ, регулировщик электронной аппаратуры, программист-лаборант и др.

С началом 1990-х годов на фоне перестройки экономической системы государства, повлекшей развал многих научно-производственных предприятий, поддерживающих материальную базу УПК, произошло фактическое исчезновение УПК как формы образовательной деятельности средней школы.

6.Развитие общеобразовательного подхода. Алгоритмическая культура.

Преподавание программирования в школах с математическим уклоном, как и в УПК, преследовало большей частью специальные, профессионально-направленные интересы. Однако в это же время настойчиво велась работа по выявлению общеобразовательных ценностей программирования, его потенциала для развития новых фундаментальных компонентов школьного образования.

В основе программирования, которое, как и моделирование является общим методом кибернетики, лежит понятие алгоритмизации. Кибернетика – наука об управлении. Процессы управления в различных системах сводятся к реализации определённых алгоритмов. Фундаментальные основы алгоритмизации лежат в сугубо теоретической нако, алгоритмизация в широком практическом смысле понимается как набор определённых практических

приемов, основанных на особых навыках мышления.

Представления об алгоритмических процессах формировались (хотя и неявно) в сознании учащихся при изучении школьных дисциплин ещё до появления информатики. Основная роль при этом выпадала математике, хотя сам термин «алгоритм» мог при этом в школьных учебных программах и не употребляться. С распространением ЭВМ и программирования этот сектор математической культуры стал приобретать самостоятельное значение, требовалось только дополнить его общезначимыми компонентами алгоритмизации. Образованная таким образом совокупность специфических понятий, умений и навыков получила название алгоритмической культуры учащихся.

7. Электронные калькуляторы. Во второй половине 1970-х годов для обучения школьников программированию стали применять микрокалькуляторы, появились соответствующие методические разработки. Тенденции эти, однако, вскоре уступили натиску персональных компьютеров.

8. Появление ЭВМ массового применения. Освоение производства микро-

процессоров, привело к широкому распространению ЭВМ массового применения (персональные ЭВМ, многотерминальные комплексы на базе малых ЭВМ и т.п.). Это возбудило новую волну исследований по проблеме введения ЭВМ и программирования в школу. Вперед выдвинулась инициативная «сибирская группа школьной информатики», сформированная под руководством А.П.Ершова при отделе информатики ВЦ Сибирского отделения Академии наук СССР. Основные программные положения этой группы (А.П.Ершов, Г.А.Звенигородский, Ю.А.Первин), послужили впоследствии развитию национальной программы компьютеризации школы. Отдел информатики ВЦ СО АН

СССР стал инициатором и центром проведения Всесоюзных заочных олимпиад школьников по информатике, организатором летних школ юных программистов и других форм работы с учащимися. Г.А.Звенигородский (1952—1984), возглавил работы по созданию интегрированной системы программирования «Школьница» первой отечественной программной системы, специально ориентированной на школьный учебный процесс.

9. Введение в школу предмета «Основы информатики и вычислительной техники».

В1984 г. вышло постановление о проведении реформы общеобразовательной и профессиональной школы. Одним из главных положений реформы была задача введения информатики и вычислительной техники в учебно-воспитательный процесс школы и обеспечение всеобщей компьютерной грамотности молодежи.

С конца 1984 г. до середины 1985 г. под совместным кураторством ВЦ СО АН СССР

(А.П. Ершов) и Научно-исследовательского института содержания и методов обучения АПН СССР (В.М. Монахов) с привлечением группы педагогов-информатиков из различных регионов страны была проведена работа по созданию программы нового школьного предмета, получившего название «Основы информатики и вычислительной техники». С 1 сентября 1985 г. предмет «Основы информатики и вычислительной техники» был введён в школе как обязательный.

Всжатые сроки вслед за программой были подготовлены пробные учебные пособия для учащихся [2, 3], книги для учителей [4, 5]. Был учреждён новый научнометодического журнал «Информатика и образование» (ИНФО), первый номер которого вышел к началу 1986/87 учебного года, и который до нынешнего времени остается очень важным научно-методическим журналом.

Для преподавания нового предмета в течение летнего периода 1985 и 1986 гг. была проведена интенсивная курсовая подготовка учителей, главным образом из числа преподавателей математики и физики. Этот контингент был пополнен путем ускоренной углубленной подготовки в области информатики выпускников физико-математических еменно с этим Министерством просвещения СССР

были приняты меры по организации регулярной подготовки учителей информатики и вычислительной техники на базе физико-математических факультетов пединститутов.

Чтобы точнее понимать характер и уровень сложности проблем, которые требовалось в сжатые сроки решить в сфере кадрового обеспечения введения предмета ОИВТ в школу, следует вспомнить о фактическом уровне подготовки в области информатики учителей, работавших в середине 1980-х годов в школах СССР.

Впервые весьма краткий ознакомительный курс программирования для ЭВМ с экзотическим названием «Математические машины и программирование с вычислительным практикумом» появился в учебных планах физико-математических факультетов педагогических вузов в 1964 г. В 1970 г. в учебные планы этих учебных заведений вводится обновлённый курс «Вычислительные машины и программирование» (около 50 часов), причем содержание программы курса явно не соответствовало перспективным направлениям развития программирования.

Следующая официальная версия программы синтетического курса «Вычислительная математика и программирование» (1976) уже отводила на программирование около 70 часов и предполагала, в частности, ознакомление с языком высокого уровня Алгол-60. При этом следует учесть, что наивысшим для того времени уровнем технического обеспечения, причем для очень небольшого числа педвузов страны, являлось наличие

малых ЭВМ типа «Наири», «Проминь», «Мир» и т.п. Первые персональные ЭВМ (отечественные ПЭВМ ряда «Искра», «ДВК», «Электроника») стали появляться в очень ограниченном количестве лишь к сере-дине 1980-х годов.

Из сказанного выше со всей очевидностью следует, что к моменту введения информатики в среднюю школу уровень компьютерной подготовки учителей физики и математики ни в какой мере не соответствовал требованиям преподавания нового курса ОИВТ. Меры по обеспечению срочной доподготовки учителей физики и математики для преподавания информатики годились лишь как неотложные, но не решали проблемы налаживания регулярной подготовки учителей информатики.

10. Введение в вузах курса «Методика преподавания информатики». Впервые учебный курс «Методика преподавания информатики» был введён в учебные планы педвузов в 1985 г. в связи с организацией подготовки учителей по дополнительной специальности «Информатика» на базе физико-математических факультетов. Вскоре появилось и первое учебное пособие по этому курсу [7].

На тот момент существовало лишь фрагментарное видение предмета, отражённое в ряде статей, докладов, дискуссий. Поэтому преподавание курса началось одновременно с его разработкой, и вузовские преподаватели оказались в той же роли по отношению к студентам, что и школьные учителя по отношению к школьникам. Выходом для всех стала концепция сотрудничества, совместного учения, предложенная в области информатики А.П.Ершовым. Эта позиция была в чём-то вынужденной, но она оказалась продуктивной и после того, как проблема неготовности преподавателей утратила остроту.

2. Предмет и задачи курса информатики в современной школе

В Украине с 2012/2013 учебного года начинают вводиться новые Государственные стандарты образования, утверждённые постановлением Кабинета министров Украины от 23 октября 2011 г. № 1392). Эта программа рассчитана на 10 лет. В ней отражены приоритетные направления развития образования в Украине, одним из которых является внедрение в образование современных информационно-коммуникационых технологий

(ИКТ). Таким образом, изменяется взгляд на ИКТ – они из дополнительного средства обучения преобразуются на катализатор изменений в образовании. Согласно Госстандарту:

Целью обучения курсу «Информатика» является формирование и развитие предметной информационно-коммуникационной компетентности и ключевых компетентностей для реализации творческого потенциала учеников и их социализации в обществе.

Задачами обучения информатике в основной школе является формирование у учеников навыков и умений проводить основные операции с информационными объектами, в частности:

-производить поиск необходимой информации с использованием поисковых и экспертных систем, в частности Интернета;

-создавать информационные объекты, фиксировать, записывать, наблюдать за ними и измерять их, например, в рамках реализации индивидуальных и коллективных проектов;

-выдвигать и проверять несложные гипотезы научно-познавательного характера, создавать, изучать и использовать информационные объекты;

-использовать средства ИКТ для обмена информацией, общения;

-планировать, организовывать индивидуальную и коллективную деятельность в информационной среде.

Задачами обучения информатике в старшей школе является формирование у учащихся способности:

-выявлять и анализировать информационные процессы в технических, биологических и социальных системах;

-строить и использовать информационные модели, а также способы описа-ния и моделирования явлений и процессов.

Учебно-методическое обеспечение курса информатики в 2012/2013 г.

Учебный предмет «Информатика» в 2012/2013 учебном году изучается учениками 9- 11 классов. В 9-х классах – по Типовым учебным планам общеобразовательных учебных заведений, утвержденным приказом МОН Украины № 132 от 23.02.2004, с изменениями, внесенными приказом МОН Украины № 66 от 05.02.2009. В 11-х классах – по Типовым учебным планам общеобразовательных учебных заведений ІІІ степени, утверждённым приказом МОН Украины от 27.08.2010 № 834.

В9 классах, «Информатика» должна изучаться по программе авторов И.О. Завадского, Ю.О. Дорошенко, Ж.В. Потаповой из расчета 1 час на неделю. Эта программа рассчитана на учеников, которые до 9 класса не изучали информатику.

Если изучение информатики осуществлялось до 9 класса, то обязательно должны быть изучены те темы и вопросы программы, которые не изучались раньше или изучались

внедостаточном объёме. Кроме того, обязательным является выполнение всех практических работ, предусмотренных программой. Высвобожденные учебные часы могут быть использованы на изучение отдельных тем курса или на углублённое изучение тем «Основы Интернета», «Основы компьютерной графики» или других по программам курсов по выбору.

В10 и 11 классах (для всех профилей, кроме информационно-технологического)

изучение информатики осуще вень стандарта (из расчета 1 час в неделю в 10 и 11 классах) и академический уровень (из расчета 1 час в неделю в 10 классе и 2 часа в неделю в 11 классе).

Организация профильного обучения в общеобразовательных учебных заведениях осуществляется на основе Концепции профильного обучения в старшей школе. Профильное изучение информатики предусмотрено в 10-11 классах и из расчета 5 часов на неделю по программе авторов Т.П. Каравановой, В.П. Костюкова, И.О. Завадского.

Авторы программы предлагают учебный материал распределить на 2 содержательные линии: информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) и основы алгоритмизации и программирование (ОАП), изучая их параллельно.

Углубленное изучение информатики предполагается в 8-11 классах по программе авторов Т.П. Каравановой, В.П. Костюкова.

Типовые учебные планы не предусматривают обязательно изучения информатики в 2-8 классах, но за счёт направления «Технология» или вариативной составляющей (при наличии компьютерной техники и педагогических кадров) можно вводить этот предмет, как в начальной, так и в базовой школе.

Согласно новому Госстандарту в 2013/2013 уч. г. со 2 класса вводится изучение предмета «Ступеньки к информатике» за счёт вариативной составляющей учебных планов.

Изучение информатики может также осуществляться в 5-8 классах. Для зтого можно использовать вариативную составляющую учебных планов, внедряя курсы по выбору, факультативы с ИКТ.

Согласно новому Госстандарту обязательное изучение курса «Информатика» с 5 класса начнётся с 2013/14 учебного года за счёт вариативной составляющей учебных планов.

При преподавании информатики во всех классах учитель самостоятельно подбирает средства и методы представления учебного материала, определяет форму проведения практических работ (работа с элементами исследований, общая работа в Интернете, лабораторные работы, проектные работы, практикумы и т.п.). Использовать в процессе обучения информатике можно только то учебное программное обеспечение и учебнометодическую литературу, которое рекомендовано Министерством образования.