Преподавание информатики в школе

Обновлено: 08.07.2024

ПРЕПОДАВАНИЕ ИНФОРМАТИКИ В СОВРЕМЕННОЙ ШКОЛЕ – АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Аннотация: В статье рассматриваются приоритетные проблемы изучения школьного курса информатики в условиях информатизации общества и новых требований к ориентации в информационном пространстве, а также делается акцент на перспективах развития информатики как учебной отрасли в целях повышения информационной культуры школьников.

Ключевые слова: информатика, информационная культура, системный характер информатики

Keywords: informatics, information culture, the systemic nature of science

Abstract: The priority problems of studying of a school course of computer science in the conditions of informatization of society and new requirements for the orientation in the information space discussed in the article, as well as the emphasis on informatics development prospects as an educational sector in order to improve the information culture of the school.

Глобальные процессы формирования автоматизированного информационного общества создают возможности для развития человека и эффективного решения многих экономических и социальных проблем. Однако полностью использовать эти возможности смогут только те члены общества, которые будут владеть необходимыми знаниями и навыками ориентации в таком информационном пространстве. Поэтому, одной из центральных заданий среднего образования является предоставление возможности подрастающему поколению всестороннего повышения информационной культуры и его мировоззренческого уровня. Важная роль в решении этой проблемы принадлежит школьному курсу информатики [7, 3]. Поэтому актуальным является исследование и анализ приоритетных проблем курса информатики и ее будущих перспектив.

Обоснование роли, функций и содержания школьной информатики уже не раз освещалось в контексте общих методических проблем преподавания курса А.П. Ершовым, Г.А. Звенигородским, В.М. Касаткиным, А.А. Кузнецовым, В.С. Ледневым, Ю.А. Первиним и др. Особого внимания в контексте определенной проблемы заслуживают научные работы современных ученых А.В. Ломаковской, Ф.М. Ривкинда, Л.А. Черниковой, В.В. Шатько и др.

Информатика – это общеобразовательный предмет и подходить к нему нужно с системных позиций, которые продиктованы спецификой и задачами среднего общего образования [6, 315]. Трудность её восприятия заключается в том, что задачи курса относятся и к другим предметным областям знаний – физике, математике, астрономии и т.д., в силу чего изучение информатики имеет межпредметный характер. В связи с этим, возникает еще одна проблема, которая проявляется в отсутствии оптимизированной по содержанию на основании внутрипредметных связей последовательности изучения учебных блоков. Это приводит к нерациональному использованию ограниченных временных ресурсов [4, 4].

Кроме того, предметом изучения информатики является целая цивилизация – информационная. В настоящее время дети не просто должны знать о существовании компьютера, не просто иметь представление о нем, а уметь на нем работать, уметь пользоваться этой техникой [4, 6]. Информатика – это наука не о предметах или процессах, а о методах, средствах и технологиях их автоматизации, создания и функционирования. Существенным моментом, который влияет на фундаментальность науки информатики, является то, что объектом ее изучения являются не цели, а закономерности. Данный предмет предусматривает не только его глубокое изучение, но и практическое применение знаний, умений и навыков для модернизации собственного обучения, а также оптимизации учебной нагрузки.

Одной из основных проблем обучения для детей также является резкая смена ведущей деятельности с игровой на учебную (в особенности для младших школьников). Формирование учебной деятельности очень часто не совпадает с игровыми потребностями ребенка, и очень болезненно воспринимается им. На данном этапе необходимо организовать плавный переход от преимущественно игровой деятельности к учебной, используя по возможности игровые дидактические компьютерные технологии.

Современный взгляд на информационную деятельность, как на вид творческой деятельности, которая требует кроме развитого логического и системного мышления способность мыслить находчиво и продуктивно, ориентирует учителя информатики на развитие фантазии и творческого воображения учащихся [1].

На уроках информатики формируется системное восприятие мира, понимание единых информационных связей различных природных и социальных явлений, развивается системное мышление, уровень которого, во многом определяется способностью оперативно обрабатывать информацию и принимать на ее основе обоснованные решения, что требует от школьников дополнительных возможностей, а от педагогов – применение все новых методов и средств обучения[5, 178].

Содержание школьного курса информатики в определенной степени должно отвечать современному уровню развития науки и требованиям общества. Развитие вычислительной техники, в первую очередь, персональных компьютеров и их программного обеспечения, происходит на столько стремительно, а ее экспансия во все сферы деятельности человека является такой всеохватывающей, что возникла потребность подготовки и переподготовки специалистов, способных качественно обучать детей информатике, применяя новые информационные технологии, а также вводить детей в сложный мир современной информатики.

Возникновение новых компьютерных технологий также имеют существенное влияние на расширение количества учебных тем в рамках обучения информатики. Компьютерные технологии развиваются настолько стремительно, что, как бы ни старалось образование успеть за этими технологиями, оно хоть на шаг, но все-таки будет от них отставать.

В частности в заключительном отчете специальной комиссии АСМ и Computer Science, которая содержит рекомендации по преподаванию информатики и учебных планов по этой дисциплине, подчеркивается, что технические изменения последних лет приводят к увеличению важности следующих тем [3, 240]:

WWW и ее дополнения;
сетевые технологи;
графика и медиа;
встроенные системы;
базы данных;
интероперабельность;
использование дополнений программных интерфейсов(API);
взаимодействие машин и человека;
надежность программного обеспечения;
безопасность и криптография;
конкретные предметные отрасли (application domains).

Однако в связи с этим, возникает проблема нечёткости границ школьного и вузовского курсов информатики, которые имеют общие темы – на пример обучение технологии работы с пакетом офисных документов. Использование этих технологий занимает нередко центральное место в учебных курсах не только вузов, но и образовательных школ.

В условиях стремительных технологических и социальных изменений, которые являются признаком ХХІ века, направленность системы образования на усвоение школьниками системы знаний, оправданной еще несколько прошлых десятилетий, уже не соответствует современному социальному заказу, который включает наличие системы ключевых компетентностей у специалистов, способных к успешной самореализации, обучению на протяжении жизни и в процессе поддержки развития общества.

Существует еще ряд проблем, таких как недостаточное количественные и качественные характеристики программного обеспечения, которое предназначается для постоянного поддержания обучения учащихся соответственной возрастной категории; недостаточное количество часов для организации полноценного изучения предмета, соблюдение санитарно-гигиенических норм и т.д.

Решение указанных проблем и нерешенных заданий, невозможно без усовершенствования методики преподавания информатики на основе принципов непрерывности и последовательности в обучении.

Информатика все больше влияет на процессы дальнейшего развития общества. Она становится доминирующим фактором, который определяет общий потенциал общества и перспективы его развития. Информатизация общества является самой важной составляющей современной цивилизации, которая характеризируется высоким уровнем информационно-коммуникационных технологий и развитыми информационными структурами. Информатика превращается из по сути технической в фундаментальную науку про информацию и информационные процессы в природе и обществе [5, 176].

Общеобразовательная и практическая значимость школьного курса информатики и далее будет постоянно и стремительно расти. Курс приобретает большой гуманитарный потенциал. Ему уже принадлежит значительная роль в подготовке подрастающего поколения к плодотворной деятельности в информационном обществе [7, 3].

Решать новые задачи пока может только человек

Есть мнение, что детей не нужно учить коду, потому что весь код скоро будут писать только машины. Но машины появились тогда, когда человек начал фантазировать. Мысль — это творчество, и машина на него не способна. Всё, что мы сейчас имеем, уже встречалось в книгах Брэдбери и других фантастов. Да, машины пишут алгоритмы. Но то, что выходит в результатах, не всегда эффективно и не всегда используется. Понять и предложить решение новой задачи пока что может только человек. Механическая работа в написании кода отдаётся машине, а вот её творческая часть остаётся в руках человека. Кроме того, машины имеют свойство ломаться. Если человек не будет понимать, как устроены написанные машиной алгоритмы, то случится то самое апокалиптическое будущее. Искусственный интеллект и роботы восстанут против нас, а мы не будем понимать, как ими управлять.

Кстати, программирование, помимо понимания того, как устроена техника, развивает много полезных навыков. Например, умение ясно и без воды излагать свои мысли. Умение кодить — это умение говорить по делу. Учась программированию, начинаешь понимать, что в мире можно автоматизировать: как можно усовершенствовать то, что и так уже хорошо работает. И, разумеется, это дисциплина и контроль над эмоциями. Программа должна выдавать корректные результаты, и здесь не может быть никаких обид.

Работа с гаджетами только после 3 класса

Сотрудники Силиконовой долины не дают своим детям до окончания начальной школы гаджеты в руки. Они считают, что компьютеры ограничивают их творческое мышление, ведь гаджеты работают на формальных языках. Я с этим согласна. Ребёнок должен научиться мыслить. Он должен уметь фантазировать и понимать, что его ничто не ограничивает. Поэтому в моём понимании возраст, когда хорошо бы начать программировать, 3-4 классы.

В начальной школе я провожу бескомпьютерные уроки, но потом начинается работа с гаджетами. И ситуации бывают разные.

Иногда я задаю домашнее задание в электронной форме — это и курсы, и интерактивные тесты, и лекции на онлайн-платформе

Дети часто не могут сделать этого дома в силу разных обстоятельств. Но я провожу в школе много времени и двери моего кабинета всегда открыты для учеников. Я прекрасно понимаю, что технологии — это дорого, поэтому стараюсь предоставить ребятам все возможности, какие могу. А дальше всё зависит от их желания. Я со своей стороны стараюсь пробудить в них это желание и сделать уроки максимально интересными.

Ситуационные задачи и QR-библиотека

Я люблю решать с ребятами ситуационные задачи, когда они понимают, как применить на практике продукт. При этом важно, чтобы задачи были не долгосрочные: урок информатики бывает всего лишь один час в неделю в средней школе и два часа — в старшей.

Например, мы создаём на уроках программы для голосовых помощников. Вообще удобно, что многие современные устройства сейчас — с открытым кодом. Ребёнок на уроке видит, что цифра — это инструмент для решения конкретных задач, в том числе и его личных. Это всё — мотивационные задачи, но всё-таки нам нужно знакомиться и с известными алгоритмами. Я стараюсь построить уроки так, чтобы дети всегда узнавали, где конкретно эти алгоритмы применяются в жизни.

Мы применяем навыки для оформления школьного пространства. В прошлом году мы сходили с ума по QR-кодам. Теперь у нас есть QR-библиотека

На стенах школ висят таблички с кодами, которые ведут на статьи. Ребята создавали их для сайта школы. Они знают, как генерировать QR-код, какие материалы лучше использовать для таблички. Они даже сами подсчитывают, сколько на это нужно денег.

А ещё у нас есть виртуальная экскурсия по школе на английском языке и скоро появится на французском.

Вместе с введением в школу общеобразовательного предмета "Основы информатики и вычислительной техники" началось формирование новой области педагогической науки – методики обучения информатике, объектом которой является обучение информатике. 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.

Теория и методика обучения информатике в настоящее время интенсивно развивается. Школьному предмету информатики уже почти два 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.

Содержание учебного предмета методики обучения информатике определяет его два основных раздела: общая методика, в которой рассматриваются общие теоретические основы методики преподавания информатики, совокупности основных программно-технических средств, и частная (конкретная) методика – методы изучения конкретных тем школьного курса информатики на пропедевтическом, базовом и профильном этапах обучения.

Преподавание информатики на современном уровне опирается на сведения из различных областей научного знания: биологии (биологические самоуправляемые системы, такие как человек, другой живой организм), истории и обществоведения (общественные социальные системы), русского языка (грамматика, синтаксис, семантика и пр.), логики (мышление, формальные операции, истина, ложь), математики (числа, переменные, функции, множества, знаки, действия), психологии (восприятие, мышление, коммуникации).

Методическая система обучения – это упорядоченная совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных методов, форм, средств планирования и проведения контроля, анализа, корректирования учебного процесса, направленных на повышение эффективности обучения школьников.

научно обоснованное планирование процесса обучения;
единство и взаимопроникновение теоретической и практической подготовки;
высокий уровень трудности и быстрый темп изучения учебного материала;
максимальная активность и достаточная самостоятельность обучающихся;
сочетание индивидуальной и коллективной деятельности;
насыщенность учебного процесса техническими средствами обучения;
комплексный подход к изучению различных предметов.

Методика обучения информатике занимается исследованием и разработкой программного, технического, учебно‐методического и организационного обеспечения применения компьютеров в учебном процессе, а также использованием в обучении современных информационно‐коммуникационных технологий.

Программное или математическое обеспечение, которое включает в себя программистские средства для проектирования и сопровождения информационной, обучающей и управляющей систем средней школы.
Техническое обеспечение, которое включает в себя определение параметров оборудования типовых школьных кабинетов вычислительной техники, обоснование экономически целесообразного выбора компьютерных средств сопровождения учебно‐воспитательного процесса.
Учебно‐методическое обеспечение включает в себя вопросы разработки учебных программ, методических пособий, учебников по школьному курсу информатики, а также по смежным предметам, использующим информационно‐коммуникационные технологии.
Организационное обеспечение рассматривает вопросы внедрения новых информационно‐коммуникационных технологий учебного процесса, подготовки педагогических программных средств, подготовки и переподготовки преподавательских кадров в современных условиях информатизации образования.

вооружить будущих учителей знаниями, умениями и навыками, необходимыми для творческого преподавания школьного предмета "Информатика" в различных условиях технического и программно-методического обеспечения;
подготовить будущих учителей к организации и проведению различных форм внеклассной работы в области информатики;
развить и углубить общие представления о путях и перспективах глобальной информатизации в сфере образования;
обеспечить изучение будущими учителями научных и психолого-педагогических основ структуры и содержания курса информатики в школе, понимание методических идей, заложенных в них;
воспитывать у будущих учителей умения решать проблемы обучения информатике, формировать навыки самостоятельного обучения, методического творчества.

ознакомление с задачами образования в условиях его вариативности, ориентации на ценности гуманистической педагогики;
изучение программ, учебников и учебных пособий по информатике для различных общеобразовательных учреждений;
изучение наиболее трудных вопросов школьного курса информатики (содержательных, психологических, методических);
изучение теоретических основ курса методики обучения информатике как педагогической науки, ее методов исследования, овладение методикой обучения информатике в школе;
формирование умения осуществлять методическую переработку материала методов науки в материал преподавания, умения проектировать целостный процесс обучения;
изучение способов и средств мировоззренчески направленного обучения, формирования у школьников глубокого интереса к предмету, навыков продуктивного учебного труда.

Взаимосвязь основных компонентов процесса обучения информатике

Цели обучения, содержание и образовательный процесс (методы, формы и средства обучения) могут образовывать методическую систему обучения, имеющую иерархическую структуру. Цели обучения определяют его содержание, а анализ содержания позволяет сделать выбор оптимального сочетания методов обучения. применяемые методы и формы обучения определяют использование соответствующих средств обучения. Однако иерархическая схема достаточно условна и не всегда является такой жесткой и однозначной.

Если говорить об обучении информатике и ИКТ, то основные компоненты такого обучения находятся в специфических отношениях, далеких от иерархического подчинения сверху вниз: цели обучения - содержание - методы - организационные формы – средства обучения. Овладение программно-аппаратным обеспечением информационных технологий, являющимся основой средств обучения информатике, выступает в качестве одной из важнейших целей обучения и, таким образом, средства обучения уже не играют подчиненной роли по отношению к целям обучения. Тем не менее, конечно же, сохраняется и влияние оставленных целей на выбор средств обучения.

В каких отношениях при обучении информатике и ИКТ находится содержание обучения с целями и средствами обучения? Содержание обучения любому предмету является моделью соответствующей предметной области. В случае информатики и ИКТ эта предметная область развивается очень быстро, а вместе с ней меняется и содержание обучения. Цели обучения, представляющие собой более высокую ступеньку абстракции, чем остальные элементы методической системы, из ведущего элемента системы в случае стабильного учебного предмета превращаются в ведомый компонент системы для такого нестабильного в плане содержания предмета, как школьная информатика и корректируются вслед за меняющимся и проходящим отбор содержанием обучения.

Можно выделить цели обучения 1-го порядка, связанные с формированием определенных знаний, умений и навыков (обычно фиксируемых в образовательных стандартах), и цели 2-го порядка, связанные с развитием учащихся на основе содержания обучения и средствами обучения информатике (формирование мотивации, мышления и внимания, адаптационных механизмов). Необходимо отметить, что в настоящее время цели обучения информатике 2-го порядка приобретают большую значимость.

Быстрое развитие предметной области информатики, в частности, развитие информационных и коммуникационных технологий, а также изменение социального контекста развития образования приводят к изменению целей обучения информатике, среди которых ведущими оказываются формирование у учащихся стабильных навыков работы с информацией, способностей и стремления адаптироваться к быстро меняющейся информационной среде деятельности, пропедевтика дальнейшей информационной подготовки в течение всей жизни, удовлетворение индивидуальных личностных запросов обучаемого.

Сохраняется прямое влияние установленных целей обучения на отбор содержания обучения предмету. Компонент, определяющий средства обучения, существенно влияет на цели обучения (овладение средствами обучения – программно-аппаратными средствами информатизации учебного процесса – одна из традиционно стоящих в преподавании информатики целей обучения, также они являются необходимым условием, ограничивающим остальные достижимые цели).

Средства обучения в методической системе информатики играют принципиально иную роль, чем в обучении другим предметам. Более адекватным в этом отношении является понятие "учебно-профессиональная среда", подчеркивающая активность программно-аппаратных средств информатизации образования, играющих в процессе обучения объектную, инструментальную роль и моделирующих профессиональную деятельность предметной области.

Новое решение целей обучения (их ориентация на личностные запросы, задачи интеллектуального развития), требует решения проблем содержания обучения в конкретных образовательных учебных заведениях на основе образовательных стандартов.

Двойственным является и взаимодействие содержания обучения информатике со средствами обучения. С одной стороны отобранное содержание обучения требует применения в учебном процессе определенных средств обучения, в том числе программно-аппаратных средств обучения информатике. С другой стороны не менее очевидной является ограничивающая роль имеющихся в конкретных учебных заведениях средств информатики на отбор содержания обучения в этих заведениях.

Помимо традиционной связи с содержанием образования методы и формы обучения информатике определяются имеющимися в распоряжении преподавателя информатики программно-аппаратными средствами информатики. Известно, что уровень оснащения учебного заведения вычислительной техникой, наличие сети и доступа в Интернет, доступность программных средств учебного назначения и особенно заложенные в программные средства учебные технологии влияют на организацию учебного процесса и применяемые в нем методы.

В последнее время значение методов обучения и их ценность в переходе от передачи знаний в учебном процессе к формированию компетенций возрастают.

Связь методики обучения информатике с наукой информатикой и другими науками

Объектом информатики как науки (объект – это часть объективной реальности, подлежащая изучению) является то общее, что свойственно всем многочисленным разновидностям конкретных информационных процессов (технологий), т.е. объектом информатики являются информационные процессы в природе и обществе и информационные технологии. Предметом информатики являются общие свойства и закономерности информационных процессов в природе и обществе. В более узком плане – это общие закономерности конкретных информационных технологий.

теоретическая информатика;
средства информатизации;
информационные технологии;
социальная информатика.

Информатика и кибернетика, соотношение понятий

Кибернетика и информатика имеют много общего, основанного на концепции управления. Кибернетика исследует общие законы движения информации в произвольных системах, в частности, в тех аспектах, которые относятся к процессам управления. Информатика исследует общие закономерности движения информации в природе и в социальных системах. Если кибернетические принципы не зависят от частных реальных систем, то принципы информатики всегда находятся в тесной связи с функционированием реальных систем.

Сегодня информатика как школьный предмет доказал свою общеобразовательную важность, жизнеспособность и устойчивость к различного рода внешним воздействиям. Информатика стала необходимым компонентом современного образования.

По мнению известных ученых (проф. С.А. Бешенкова и чл. - корр. РАО, проф. А.А. Кузнецова), концепция развития общеобразовательного курса информатики - это комплексное представление вопросов, связанных с изучением информационных процессов и информационной деятельности человека. При этом действующий курс информатики во многом не удовлетворяет современным тенденциям развития образования и далеко не в полной мере отражает все многообразие педагогических функций изучения в школе общеобразовательной области "Информатика". Технократизация курса информатики, сведение его содержания к изучению информационных технологий приводят его в тупик и растворяют в других курсах.

Необходимо с большой осторожностью подходить к определению приоритетных задач курса информатики, в частности, широкую ориентацию на использование Интернета. В предмете "Информатика" информационные технологии (компьютерная грамотность, компьютерные технологии, Интернет - технологии) являются прикладным аспектом, а не главным. Освоение компьютера - локальная задача курса информатики. Освоение основ компьютерной грамотности при современном дружественном интерфейсе явно не предоставляет труда. Явный уклон курса информатики в сторону изучения прикладных вопросов породил тенденцию его интегрирования с математикой или включения в образовательную область "технология" и к минимизации фундаментальных понятий информатики в процессе обучения школьников.

Картина мира формируется практически всеми школьными предметами, однако, курс информатики способен подытожить и обобщить полученные знания, т.е. выступить в качестве системообразующего фактора.

Важность теоретической информатики как науки, выходит за рамки изучения компьютеров и является тем фундаментом, на котором базируется все дальнейшее изучение этого предмета.

Я преподаю информатику в гимназии с 2000 года, и считаю, что в процессе изучения данного предмета учащиеся должны усваивать ряд фундаментальных понятий, лежащих в основе информационной культуры и необязательно связанных с компьютером.

Много замечаний к составителям учебников. Пока нет такого, который бы удовлетворял всем требованиям: у каждого автора только что-то одно заинтересовывает. А ведь учебники очень дорогие, чтобы на каждую тему покупать отдельно. Поэтому приходится самой искать и составлять задания, собирать и компилировать из различных источников теоретический материал для учащихся, адаптировать его к возрастному уровню понимания.

Предмет "Информатика" должен быть во всем направлен на обучение, которое способствует вырабатыванию системного мышления, структурного моделирования в информационном поле, т.е. формированию современного интеллектуального уровня. Некоторые темы в учебниках имеют лишнюю информацию. Например, в тему "Системы счисления" вводят понятия систем счисления, которые не используются в обработке информации (3-ичная, 5-ричная, 7-ричная и т.п.). Решение задач с этими системами ничего для информатики не дают, только отнимают "дорогое" учебное время и отвлекают внимание учащихся.

Все информационные понятия, структуры, параметры, которые изучаются в информатике, не должны иметь разночтений. Хотелось бы, чтобы составители учебников прислушались к мнению учителей.

Читайте также: