История обучения информатике в школе. Формирование концепции и содержания школьного курса информатики

История обучения информатике в школе. Формирование концепции и содержания школьного  курса информатики

Как уже отмечалось, появление и начальное становление  информатики как науки относится  ко второй половине прошлого века.

В середине XX века появилась  и получила развитие новая научная  дисциплина – кибернетика. Ее основатель – американский математик Норберт  Винер, выпустивший в 1948 г. книгу  «Кибернетика, или Управление и связь  в животном и машине». Термин «кибернетика»  на греческом языке означает «искусство управления». Объекты, рассматриваемые  с позиции кибернетики, принято  называть кибернетическими системами. В дальнейшем кибернетический подход стал применяться и к описанию социальных объектов и явлений. Центральным  понятием кибернетики является информация. Между элементами кибернетической  системы, а также между различными системами имеют место информационные взаимодействия, т.е. обмен управляющими сигналами, знаками, командами. В рамках кибернетики не рассматривается  физическое, энергетическое взаимодействие, а только информационное.

Кибернетика породила новый системно-информационный взгляд на природу. Вещество-энергия-информация – это три точки зрения, три  стороны, с которых наука сумела посмотреть на бесконечно разнообразный  мир. Однако в СССР кибернетика определялась как «реакционная лженаука, возникшая  в США после второй мировой  войны и получившая широкое распространение  и в других капиталистических  странах; форма современного механицизма». В результате произошла задержка развития не только науки, но и электронной  техники. Лишь в конце 1950-х в СССР кибернетика была признана как наука.

В 60-70-е годы XX века информатика выделилась из кибернетики  как самостоятельная научная  дисциплина. Предметом информатики  является собственно информация, способы  ее представления, передачи и обработки, т.е. информационные процессы и технологии. В современном виде информатика  оформилась с массовым появлением и  развитием электронно-вычислительных машин (ЭВМ).

В развитии отечественного школьного курса информатики  выделяется несколько этапов (обычно – три), связанных со сменой парадигм преподавания курса и, соответственно, изменениями в методической системе  обучения информатике. Историю школьной информатики можно разделить  на шесть этапов, соответствующих  смене парадигм в школьном курсе  информатики.

На первом этапе (с середины 1950-х гг. до 1985 г.) в рамках производственного обучения в школе и факультативных курсов возникло два направления обучения кибернетике и информатике в средней школе: общеобразовательное, связанное с изучением информационных процессов, принципов строения и функционирования самоуправляемых систем различной природы, автоматической обработкой информации (В.С. Леднев, А.А. Кузнецов: факультативный курс «Основы кибернетики» для 9-10 кл.) и прикладное в рамках дифференциации обучения в старших классах школы с производственным обучением, основанное на изучении программирования и устройства ЭВМ (В.М.Монахов, С.И.Шварцбурд и др.). Идея общеобразовательного курса получила признание и поддержку в лице ведущих специалистов того времени.

1950-е  годы: Изучение программирования в ряде школ г.Новосибирска (А.П.Ершов и его сотрудники).

1960-е  годы:Подготовка программистов в московских школах с математической специализацией.

1970-е  годы: Подготовка школьников по специальностям, связанным с ЭВМ (Москва, Ленинград, Новосибирск). Министерство образования рекомендует программу факультативно- го курса «Основы кибернетики» (В.С.Леднев, А.А.Кузнецов).

Конец 70-х  годов: Обоснование необходимости включения в структуру общего образования курсов, отражающих науки, изучающие информационные, кибернетические стороны мира (В.С. Леднев); разработка концепции школьной информатики (А.П.Ершов, Г.А.Звенигородский, Ю.А.Первин).

1982 год: Решение Министерства просвещения СССР о введении калькуляторов в учебный процесс школы.

1984 год: Разработка основных направлений реформы общеобразовательной и профессиональной школы

1985 год:Разработка программы предмета «Основы информатики и вычислительной техники».

Второй  этап (1985 г. – конец 1980-х гг.) характеризуется включением в учебные планы школ обязательного курса «Основы информатики и вычислительной техники» (в 1985 г.). Один из его идеологов – А.П.Ершов, который видел цель курса в обеспечении компьютерной грамотности школьников, под которой понималось умение программировать («Программирование – вторая грамотность», А.П. Ершов). Соответственно, основными понятиями курса были «компьютер», «исполнитель», «алгоритм», «программа». Для преподавания курса использовался первый школьный учебник по информатике, составленный авторским коллективом под руководством А.П. Ершова и В.М. Монахова.

1985–1986 гг.: Разработка первого учебного пособия по информатике (А.П.Ершов, В.М.Монахов, А.А.Кузнецов, С.А.Бешенков, А.С.Лесневский, Э.И.Кузнецов, М.П.Лапчик и др.).

1 сентября 1985 г.: Начало преподавания основ информатики и ВТ в массовой школе. Обучение информатике проходило под лозунгом, выдвинутым академиком А.П. Ершовым, «Программирование – вторая грамотность». Отечественная техника, выпускаемая в это время, имела программное обеспечение в основном для обучения программированию.

На преподавание курса ОИВТ было выделено 1-2 часа в  неделю (соответственно, безмашинный  и машинный варианты) в 9-10 классах. Поначалу в большинстве школ информатика  преподавалась по «безмашинному  варианту», поскольку лишь немногие школы могли обеспечить своим  ученикам работу с программируемыми микрокалькуляторами и доступ к  ЭВМ, в основном, используя материально-техническую  базу предприятий, вузов, НИИ.

1985 г.:Начало подготовки учителей информатики в пединститутах по новым учебным планам.

1986 г.:Начало издания журнала «Информатика и образование». К концу 80-х в школы начала массово поставляться советская компьютерная техника: БК, ДВК, УКНЦ, Корвет, Вектор и т.п., а также японские Ямахи. Однако разнородность техники не позволяла разработать единое программно-методическое обеспечение, происходило распыление сил и средств.

Третий  этап(конец 80-х – начало 90-х гг.) связан с использованием трех учебников, составленных разными авторскими коллективами. К концу 80-х годов возрастает потребность школ в учебниках и учебных программах по информатике, ориентированных на использование ЭВМ.

В результате проведенного в 1987 году конкурса, для преподавания информатики в школе был рекомендован учебник ОИВТ, написанный авторским  коллективом под руководством В.А.Каймина. Позднее школам были рекомендованы  еще два учебника, созданные авторскими коллективами во главе с А.Г.Кушниренко и А.Г.Гейном.

Учебник А.Г.Кушниренко, Г.В.Лебедева, Р.А.Свореня – наиболее близкий по идеологии к учебнику. В программе к данному курсу  основной целью обучения информатике  в общеобразовательной средней  школе провозглашается развитие операционного (алгоритмического) мышления учащихся. Центральное понятие курса  – алгоритмы, а основное содержание учебной деятельности – составление  и анализ алгоритмов.

Третий учебник  ОИВТ подготовлен авторским коллективом  в составе А.Г. Гейна, В.Г. Житомирского, Е.В. Линецкого, М.В. Сапира, В.Ф. Шолоховича. В программе учебного курса к  данному учебнику сказано: «Основной  целью курса является обучение школьников решению жизненных задач с  помощью ЭВМ». Хотя используемая авторами категория «жизненные задачи» не является строго научной, тем не менее, понятно, что курс носит явно выраженную прикладную направленность. Как ни в одном другом курсе широко используются межпредметные связи, демонстрируется  роль информатики как универсального инструментария для решения задач  из различных предметных областей. Основные понятия информатики последовательно  раскрываются на фоне обсуждения подходов к решению разнообразных «жизненных задач».

Важнейшим итогом изучения данной версии курса ОИВТ, по мнению авторов, должно быть получение учащимися  представления о технологической  цепочке решения на ЭВМ практической задачи: постановка задачи – построение математической модели – построение алгоритма – составление программы  для ЭВМ – решение (численный  эксперимент).

Подход к целям  школьной информатики авторского коллектива под руководством В.А. Каймина отличается от описанных выше. По мнению авторов, преподавание ОИВТ должно решать триединую  задачу: формирование компьютерной грамотности, логического мышления и информационной культуры учащихся. Под компьютерной грамотностью подразумевается «умение  читать и писать, считать и рисовать, а также искать информацию, применяя для этого ЭВМ».

Программа, утвержденная в 1991 году Госкомитетом СССР по народному  образованию, закрепила официальные  позиции этих трех курсов как альтернативных и равноправных. Учитель имел право  выбрать любой из трех учебников  по своему усмотрению. Заметим, что  учебники А.Г. Кушниренко и А.Г. Гейна , впоследствии несколько переработанные и многократно переизданные, до настоящего времени рекомендуются Министерством  образования в качестве основных учебных пособий.

Из краткого анализа  содержательных концепций трех вариантов  курса ОИВТ следует, что разными  авторскими коллективами постулировались  разные подходы к определению  содержания общеобразовательного курса  информатики и, следовательно, разные представления о содержании итоговой грамотности учащихся в данной предметной области. Эти различия естественны  с учетом «молодости» предмета, пробного характера разработок учебных курсов (на титульных листах учебников в  тот период писалось «Пробный учебник»), а также индивидуальных особенностей каждого из авторских коллективов.

Однако с конца 80-х годов содержание преподавания информатики претерпевает существенное изменение на всех уровнях образования: уменьшается количество часов на изучение программирования; все больше внимания уделяется изучению новых  информационных технологий. Впервые  наметились противоречия между официально провозглашенным и реальным содержанием  школьного курса информатики; между  формирующейся общественной потребностью в информационной грамотности выпускников  школы и реальными возможностями  школы; между различными образовательными учреждениями, связанные с их обеспечением компьютерной техникой.

Четвертый этап в истории информатики в школе (1990-е гг.) связан с целым рядом новых обстоятельств.

1990-91 гг. и позже: в стране получила распространение компьютерная техника зарубежного производства. Отдельные школы стали оснащаться современными компьютерами, вследствие чего возникла проблема смещения акцента в преподавании курса информатики с обучения программированию на прикладной и технологический аспекты.

Постепенно стало  укрепляться понимание того, что  компьютерная грамотность и умение программировать не совсем одно и  то же. Отход от программирования как  основного средства использования  компьютера стимулировал новый подход к поиску фундаментального общеобразовательного содержания школьного предмета. Однако при этом произошла постепенная  подмена общеобразовательного содержания курса информатики его прикладным аспектом. Тем самым идея полноценного общеобразовательного курса информатики  была оттеснена на второй план. Как  показал последующий опыт, такой  подход не только не оправдал себя, но и завел в тупик саму идею школьного  курса информатики, поскольку явный  уклон курса информатики в  сторону изучения прикладных вопросов породил тенденцию его интеграции с математикой или включения  в образовательную область «Технология».

Формулируется новая  цель: «Компьютерная грамотность  – каждому школьнику». Существующие учебники А.П. Ершова, В.А. Каймина и  др. уже не отвечают возросшим потребностям учителей информатики. Практически  нет и регламентирующих содержание обучения документов и методических пособий. Преподаватели экспериментируют с содержанием обучения и разрабатывают  авторские учебные программы. В  результате после окончания школы  учащиеся имели различный уровень  подготовки по информатике.

Важнейшим событием для всей отечественной системы  образования стало принятие в 1992 г. закона РФ «Об образовании». В  соответствии с провозглашенной в этом законе концепцией образовательных стандартов был запущен процесс разработки стандартов по всем образовательным областям. Для информатики этот процесс имел большое значение. Разработка проектов стандарта, начавшаяся в 1993 г., потребовала научного подхода к анализу содержания предметной области, к анализу происходящих процессов в области информатизации образования и их перспектив.

Фактически новый  этап истории школьной информатики  начинается с 1993 года. Был принят новый  базисный учебный план для школ Российской Федерации, согласно которому преподавание информатики было рекомендовано  с 7-го класса. С этого года предмет  сменил свое название с «ОИВТ» на «Информатика». Под этим названием он стоит в  базисном учебном плане. С этого  же времени усиливаются региональные различия в организации преподавания школьной информатики. В школах многих регионов информатика так и осталась в старших классах. 1995 г.: Принято  решение Коллегии Министерства образования  РФ от 22.02. 1995 г. об изменении структуры  обучения информатике в общеобразовательной  школе.

В решении Коллегии был отражен новый подход к  определению целей и задач  обучения информатике в школе. В  документе сказано: «В настоящее  время можно отметить тенденцию  постепенного размежевания задач формирования компьютерной грамотности и задач  изучения основ информатики, причем со временем такая тенденция будет, видимо, нарастать. Дальнейшее развитие школьного курса информатики  связано с явной тенденцией усиления внимания к общеобразовательным  функциям этого курса, его потенциальным  возможностям для решения общих  задач обучения, воспитания и развития школьников, иными словами, с переходом  от прикладных задач формирования компьютерной грамотности к полноценному общеобразовательному учебному предмету».

Этим же документом рекомендован обязательный минимум  содержания образования по информатике, включающий содержательные линии: «Информация  и информационные процессы», «Представление информации», «Компьютер», «Алгоритмы и исполнители», «Формализация и  моделирование», «Информационные технологии» (технологии обработки текста и графики; технологии обработки числовых данных; технологии хранения, поиска и сортировки информации, компьютерные коммуникации). В содержательном отношении он в  значительной степени совпадает  с ныне действующим.

Решением коллегии Минобразования была рекомендована  новая структура обучения информатике  в школе, в которой выделяются три этапа:

- пропедевтический  курс (1-6 классы);  
- базовый курс (7-9 классы);  
- профильные курсы (10-11 классы).

Заметим, что Базисные учебные планы (БУП) изменены не были, курс информатики включен в инвариантную часть лишь в старшем звене  общеобразовательных школ, вследствие чего реально базовый курс преподавался в 10-11 кл., а в 1-9 классах информатика  не велась или велась за счет школьного  или регионального компонентов  БУП, а также в рамках предметной области «Технология».

Усилиями различных  творческих коллективов созданы  проекты образовательных стандартов по информатике (Москва, Воронеж, Пермь, Санкт-Петербург и др. города и  регионы). Отличительная особенность  этих стандартов – перемещение изучения информатики на базовую ступень  общеобразовательной школы (7-9 кл.). В старших классах предлагается смещение акцента обучения информатике  в сторону формирования системно-информационной картины мира (мировоззренческий  общеобразовательный аспект).

1997 г.:опубликован проект федерального компонента государственного образовательного стандарта по информатике.

1998 г.:Министерством общего и профессионального образования Российской Федерации выпущен сборник программ по информатике для общеобразовательных учреждений всех ступеней образования (1-6 кл., 7-9 кл. и 10-11 кл.). Появились регламентирующие обучение информатике документы нового поколения, поддерживающие пропедевтический курс информатики.

Возникла необходимость  и возможность введения в учебный  план пропедевтического курса информатики. Появившиеся возможности приобретения и установки мультимедийных программ позволили использовать компьютер  на уроках гуманитарного цикла, при  изучении иностранных языков, музыки, рисования и т.д.

Пятый этап (с конца 90-х гг. по 2004 г.) характеризуется интенсивным осмыслением накопленного опыта вместе с тенденцией возвращения к общеобразовательным принципам, сформулированным еще в 60-е гг.

Многочисленные  исследования позволили сформулировать основные положения концепции решения  назревшей проблемы:

а) Более полно  представить в учебном предмете весь комплекс вопросов, связанных  с информационными процессами и  информационной деятельностью человека. В практическом плане это означает, что в содержание обучения необходимо включить основы всего комплекса  областей научного знания, связанных  с изучением информации, информационных процессов вообще, а не только с  ее автоматической обработкой. К таким  областям, в частности, относятся: документалистика, кибернетика, теория информации, социальная информатика и т.д.

б) Пересмотреть все  то, что несет в себе собственно информатика в ее методологическом, общекультурном смысле.

Современное информационное общество характеризуется, в частности, постоянным притоком несистематизированной  информации, что ведет к росту  «информационного хаоса», который существенным образом размывает границы научного знания. Этой тенденции должно быть противопоставлено целенаправленное изучение системной методологии, которая  является ос- новой любого научного знания. В этом заключается один из стратегических моментов всего обучения информатике в общеобразовательной  школе, поскольку только на основе четкого  понимания и структурирования окружающей человека информации можно ожидать  от него осмысленных и социально  значимых действий.

в) Переосмысление общеобразовательной значимости сути информационных технологий. Бесполезно гнаться за последними нововведениями компьютерного рынка. Необходимо перейти  с уровня предметных специализаций на уровень общеучебных и общеинтеллектуальных умений. Это значит, что надо формировать навыки формализации, моделирования, структурирования и т.д.

1999 г.:Опубликованы рекомендации ЮНЕСКО по информатике в начальном образовании.

В начале нового века опубликованы концепции содержания обучения информатике в 12-летней школе (2000 г.), проект федерального компонента государственного образовательного стандарта  по информатике (2002 г.), документы об экспериментальном преподавании курса  информатики в начальной и  старшей школе (2001-2002).

2001 г.: Утверждена новая трехуровневая структура изучения курса информатики. Изучение информатики рекомендовано начинать со II класса.

2002 г., март: Принят Региональный стандарт содержания образования по информатике для средней общеобразовательной школы.

Основная проблема методики преподавания школьной информатики  в течение последнего десятилетия  – несогласованность содержания и нормативных сроков изучения информатики  не только по стране, но и у разных учителей одной школы.

В этой связи утверждение  федерального компонента стандарта  по информатике и ИКТ (05.03.2004 г.) и  нового Базисного учебного плана (09.03.2004 г.) начинает новый, шестой этап в преподавании информатики в школе. Он характеризуется тем, что предмет получает новое название – «Информатика и информационно-коммуникационные технологии» или сокращенно «Информатика и ИКТ»; определены сроки его изучения: 3–4, 8–9 и 10–11 классы.

Как отмечает Н.В. Софронова, опыт освоения компьютерной техники и внедрения информатики за рубежом во многом схож с отечественным, хотя есть и ряд специфических особенностей.

Возникновение зарубежной школьной информатики (Computer Science) связано  с получением компьютерной техники  в школы и ведет свой отсчет с конца 70-х – начала 80-х гг. прошлого века. Во многих странах этот процесс начинался под лозунгом «Достанем побольше техники» (А.Борк), когда технические аспекты вытесняли  педагогические на второй план.

Отличались в  этом отношении страны, где процесс  внедрения вычислительной техники  в школы контролировался государством. Так, в 1979 г. в Болгарии была создана  Проблемная группа образования при  Академии наук Болгарии и Министерстве народного просвещения, основной задачей  которой являлась разработка методической концепции использования компьютеров  в образовании. В Великобритании в 1981 г. были разработаны государственные  программы внедрения компьютерного  обучения в школы Англии и Шотландии. В Японии правительством прилагались  усилия по недопущению компьютеров  в классы без соответствующего педагогического  обоснования. В Швеции, в 1983 г. была принята  программа широкомасштабного внедрения  компьютеров в школы, но новый  предмет (Computer Studies) был интегрирован с другими школьными дисциплинами, а с 1985 г. создана рабочая группа «Педагогические программные средства»  для определения основных направлений  разработки средств учебного назначения и обеспечения их внедрения. Направление  на использование компьютера в качестве средства обучения при преподавании школьных предметов было принято также и во Франции.

Что касается таких  стран как США, ФРГ, Австралия, то там внедрение компьютеров в  обучение было отдано в ведение местных  органов образования.

Массовое изучение языков программирования – также  один из этапов внедрения компьютерной техники в обучении. Этот этап прошли многие страны мира.

Первые ЭВМ не были оснащены специальным программным  обеспечением учебного назначения, поэтому  использовалось поставляемое с ними программное обеспечение – как  правило, среды языков программирования, обычно Бейсик. Многие специалисты  оптимальным языком для обучения программированию считают Паскаль. За рубежом очень популярным является язык Лого, популяризации которого во многом способствовала самоотверженная  деятельность и замечательная книга  Сеймура Пейперта.

В настоящее время  программирование в среднем звене  за рубежом изучают редко и  только по желанию учащихся. В младших  и средних классах учащиеся овладевают навыками работы за компьютером (Computer Science) при изучении других предметов.