Київський міжреґіональний інститут удосконалення вчителів імені Бориса Грінченка
Криза суспільства — це час для перебудови (трансформації) будь-якої складної його системи — політичної, економічної, освітньої. І чим глибша криза, тим суттєвішою і продуманішою повинна бути відповідна пере-будова. Складність становища освіти в Україні полягає у тому, що під гаслом економії коштів чи наближенням до західних стандартів Україна може повністю зруйнувати наявну систему освіти. А разом з тим — і єдину можливість для інтеґрування в Европу як ринку високо кваліфікованої робочої сили. Забуто простий принцип: "Критерій ефективності роботи будь-якої системи лежить за її межами''. Не комфортність адміністрації та вчителів, а задоволення реальних інтересів випускників та суспільства в цілому повинні бути мірилом успіхів системи освіти. Потрібно чітко сформулювати мету загальноосвітніх установ взагалі й окремих навчальних дисциплін зокрема як розвиток вмінь і навичок випускників шкіл України до рівня кваліфікованої робочої сили:
· структурувати завдання — розбивати його на окремі етапи;
· зосереджуватися над етапом завдання протягом 15–20 хвилин;
· стисло і логічно послідовно пояснити (записати) розв'язання окремих етапів так, щоб їх було легко зрозуміти і початківцям, і фахівцям;
· після аналізу результатів попередніх етапів одразу переходити до розв'язання наступних етапів;
· знаходити оптимальний шлях виконання завдання;
· виявляти та узагальнювати закономірності, застосовувати їх до виконання подібних завдань;
· подавати розв'язання завдань на рівні сучасних оптимальних технологій.
Мірилом успіху навчання має стати ефективність подолання проблемних ситуа-цій і здатність подавати результатів у вигляді, прийнятному для суспільства. Лише така мета відповідає інтересам окремих громадян України і всього суспільства в цілому. Проголошення такої мети зовсім не означає реальність її досягнення у всіх без виключення випадках, а встановлює пріоритети системи освіти та шляхів її реформування:
· перевага при розподілі навчального часу в середній школі на користь дисциплін, у поданні яких описово-понятійна складова значно менша за логічно-алґоритмічну;
· необхідність удосконалення технологій навчання, в тому числі, виконання навчаль-них завдань пошуку й опрацювання інформації.
Розглянемо з цих загальних позицій проблеми інформатики у середній школі. Є багато прихильників ідеї повернутися до фундаментальності у викладанні курсу інформатики. Нажаль, в межах однієї дисципліни таку реформу здійснити неможливо. Потрібно суттєво змінити програму вивчення математики у загально освітній школі, доповнив-ши її вивченням елементів формальної логіки, теорії чисел, аналітичної геометрії, своєчасним вивченням показникової та логарифмічної функцій. Поверхневе вивчення математичних понять без розв'язування достатньої кількості задач робить неможливим вивчення основ інформатики як науки. Все, що можна віднести до курсу математики, має там бути (зафіксованим у навчальній програмі). А в курсі інформатики залишиться
повноцінне запровадження понять інформації, виконавця, алґоритму — нелегке зав-дання саме по собі.
Природньо інформатику сприймати як науку про загальні закони опрацювання інформації. З цієї точки зору повноцінне вивчення власне інформатики (точніше, ознайомлення з базовими поняттями) у школі можливе лише після накопичення достатньої кількості змістовних прикладів, тобто в 11–12 класах. При цьому завдання всіх без винятку дисциплін у молодших класах повинні ілюструвати базові поняття інформатики, демонструвати переваги загальних підходів до розв'язування задач і опрацювання інформації. Інформатизація освіти неможлива без участі спеціалістів-інформатиків у розробці програм, підручників і посібників з усіх (!) навчальних дисциплін.
Ми часто чуємо словосполучення "курс користувача''. Термін прижився. Але чи розуміємо ми, який зміст вкладається в ці слова? За моїми спостереженнями, більшість розуміє це як вивчення готових програмних продуктів людьми, які не володіють програмуванням. Не усвідомлюється хибність цього підходу.
1. Повноцінне використання новітніх комп'ютерних технологій неможливе без здатності людини чітко поставити мету й описати шляхи її досягнення. Програму-вання розв'язування алґоритмічних завдань — необхідний крок до ефективного використання сучасних технологій. Можливо, не всім знадобиться ефективне використання апаратного і програмного забезпечення. Це є приватна проблема користувачів, яку вони вирішать за рахунок власної кишені. Але Україна не може дозволити собі таку розкіш.
2. Найскладніше у ров'язання завдань (макетування тексту, принципи будови й управління базами даних, принципи опрацювання даних, робота з графікою) визначається не програмним продуктом, а сферою його використання, тими досягненнями і домовленностями, що виникли у "докомп'ютерну епоху''. Тобто, графічний редактор потрібно вивчати під керівництвом вчителя образотворчого мистецтва, музичний — вчителя музики, текстовий — вчителя праці, що вміє макетувати тексти і знає, як це робити (класичний приклад: у більшості сучасних видань порушуються правило макетування формул: всі змінні подаються курсивом. Лише деякі видавничі системи, наприклад, створені на основі TeX 'у, спрямовані дотримання цього правила). Ми дочекаємося цього нескоро. Але доречним виглядає участь відповідних спеціалістів у написанні й рецензуванні навчальних програм, підручників і посібників вже зараз.
Порівнюючи з таксономічними одиницями біології, скажемо: поняттю "користувач'' відповідає тип хордові, серед яких і ссавці, і птахи, і плазуни, і земноводні, і риби:
· математик-користувач володіє прикладним математичним пакетом Matematica, видавничою системою АMS-LaTeX (у разі потреби опановує PageMaker'ом чи традиційними мовами програмування);
· філолог-користувач використовує Word чи PageMaker, програмами-перекладачі, FineReader;
· менеджер-користувач використовує Microsoft Office;
· бухгалтер-користувач використовує пакет Бухгалтерія–1C чи Парус;
· художник-оформлювач використовує Corel Draw.
Єдиний курс користувача в сучасному вигляді є результатом не стільки потреб суспільства, скільки протиставлення традиційному курсу програмування в освіт-ніх закладах. Майбутнє курсу користувача — розбиття на окремі частини з наступним включенням до курсів вивчення відповідних дисциплін: математики, мовознавства і літератури, праці діловодства), образотворчого мистецтва, музики і співів тощо. За теперішнього апаратного і програмного забезпечення шкіл України вивчення курсу користувача в межах базової навчальної дисципліни, що передбачає єдині вимоги й можливості для всіх учнів — словоблуддя. Очевидно, що вивчення такого курсу доречно здійснювати лише в межах реґіонального або шкільного компонента базового навчального плану і неможна (бо непорядно) перевірятина вступних іспитах до вищих навчальних закладів усіх форм власності. Смішно говорити про фундаментальність курсу користувача, що набирає форму перегонів за все новішими платфор-мами й програмами. Сумно, коли написання нових підручників чи посібників залежить від надходження в Україну нових видань.
Повернення до фундаментальності у викладанні курсу інформатики багатьма пов'язується з посиленням ролі курсу алґоритміки й програмування. Це можна сприймати лише як відчайдушну і благородну спробу врятувати інформатику як базову дисципліну середньої школи. Однак непродумана політика у цьому напрямку може звести вивчення інформатики до схоластики. Вивчення курсу програмування у вищих навчальних закладах ставило собі за мету навчити студентів перекладати алґоритм розв'язання задачі з мови науково-технічної літератури алґоритмічною мовою, яку розуміє машина. Без сумніву, пояснювальні записки навчальних програм містили ще багато інших завдань, але на практиці достатньо було такого перекладу. Вважалося, що студент вже навчився розв'язувати задачі «у безмашинному варіанті''. При запровад-женні курсу інформатики в загально освітній школі цей підхід механічно перенесено з вищої школи в середню, в якій учень лише намагається зрозуміти, що таке постановка задачі (в математиці, фізиці, хімії, біології), що таке її розв'язання, у якій формі має бути відповідь. В 11 класі більшість учнів неспроможні словами описати алґоритм ділення у стовпчик, який вони вивчали ще у 5-му класі! Згідно з чинною навчальною програмою вивчення теми »Алґоритмізація і програмування'' зосередженне навколо вивчення мов програмування. У більшості випадків вчителі, керуючись наявною навчальною літературою, підбирають задачі не для показу побудови моделі та алґорит-му, а з метою ілюстрації структур мови програмування. Іншими словами, вчать дитину лише граматиці, а потім сподіваються, що вона напише вірші. Фактично, Всеукраїн-ська учнівська олімпіада з основ інформатики й обчислювальної техніки проводиться з дисципліни, яка не вивчається у загальноосвітній школі. Слово «алґоритмізація'' викли-кає стійку асоціацію з анекдотом часів перебудови: »Яка різниця між демократією і демократизацією? — Така ж, як між каналом і каналізацією'' . На часі — виділення в галузі «Математика'' підгалузі »Прикладна математика'', яка:
· у 5–8 класах пов’язана із розв’язанням задач на розвиток мислення традиційними засобами математики і шліфуванням стилю словесного опису;
· у 9–12 класах пов'язана з опануванням алґоритмами шкільної математики до рівня програмної реалізації включно.
Таким чином, запроваджується курс користувача-математика, який одночасно з іншими курсами користування ПК слугує основою для подальшого системного підходу на уроках інформатики. Виділення такого курсу першим з курсів користувачів найкраще апаратно та програмно забезпечене і відбиває історичну традицію апробації новітніх технологій у прикладній математиці. Можливо такий підхід для багатьох виявиться несподіваним, і, навіть, неприпустимим. Але він природний. Лише таким чином інформатика стає на єдині позиції метанауки (наднауки) щодо решти шкільних предметів і здобуває можливість повернути собі фундаментальність як науки про загальні принципи опрацювання інформації. Інформатизація навчання постає не стільки як збільшення кількості годин, відведених на вивчення дисципліни, а як впровадження комп'ютерних технологій у вивчення всіх предметів з наступною систематизацією на уроках інформатики у виспускому класі. Природнім завдан-ням вчителя інформатики постане ознайомлення з катеґорійним мисленням, втіленим у об'єктно-орієнтованому програмуванні.
Перехід до вивчення прикладної математики неможливо здійснити негайно. Потрібно повернути у програму й підручники з математики "спадщину, від якої відмо-вилися'' в загально освітній школі:
· задачі логічного змісту на узгодженність висловлювань чи дешифрація запису арифметичних дій (природнє продовження яких — використання булевих функцій та схем перебору);
· задачі на побудову циркулем та лінійкою, побудову перерізів многоґранників площинами, проектування (примітивна графіка з масштабуванням);
· лінійне й опукле програмування на прямій, площині й у тривимірному просторі (опуклість функції у середній школі вивчається, але про причину інтересу до неї — зв'язність множини мінімумів для опуклої вниз і єдиність розв'язку для строго опуклої вниз функції — учні і вчителі часто не здогадуються);
· задачі комбінаторики (схеми перебору, рекурентні співвідношення і "довга арифметика'' для гранично великих значень параметрів);
· задачі з теорії чисел (алґоритм Евкліда, системи числення тощо);
· елементи теорії графів (транспортні задачі).
IV етап Всеукраїнської учнівської олімпіади і Міжнародна олімпіада з інформатики насправді є олімпіадами з прикладної математики. У разі збереження тенденції пропонувати на олімпіадах задачі на метод динамічного програмування буде порядно з боку дорослих перед дітьми включити опис цього методу для систем із скінченним простором станів у програму шкільного курсу математики. Наприклад, за рахунок вилучення елементів стохастики, які обґрунтувати на основі шкільного курсу математики неможливо.
Я щиро вірю у можливість розвитку логічного мислення і здатності будувати алґо-ритми під час вивчення будь-якої шкільної дисципліни. Наприклад, за допомогою порівняльного вивчення кількох мов, історії різних епох, країн і народів. Але тради-ційно найкращим засобом для цього вважається розв'язування задач, що історично вважалися математичними, а зараз дехто називає задачами з інформатики. Не так важливо, як їх називати. Важливо відкрити доступ до них всім учням загально освітніх шкіл, які ще не усвідомлюють свої інтереси на ринку праці та способи їх досягнення. Відомо, що якщо до певного віку не навчити дитину розмовляти реченнями з узгодженням різноманітних граматичних форм, то в майбутньому вона ніколи не зможе так розмовляти. На цьому прикладі людство познайомилось з досить суворим "педагогічним законом підсилення труднощів'': якщо розвиток здібностей дитини не здійснити своєчасно, то ці здібності розвивати з плином часу стає дедалі важче, а певний рівень вмінь стає просто недосяжним.
Не можна не згадати фінансово-орґанізаційні проблеми інформатизації освіти.
Відповідальність за апаратне і програмне забезпечення, інстоляцію програм-них продуктів, адміністрування мережі повинен нести інженер, а не вчитель інформатики. Завдання вчителя інформатики — зосередитися на викладанні інфор-матики, розвитку й вихованні учнів тими специфічними прийомами, які можливо використати лише на уроках інформатики.
Впровадження новітніх комунікаційних технологій в освіту вимагає здійснення певних заходів на різних рівнях. На реґіональному — це якомога швидше удоско-налення наявних систем зв’язку. Або хоча б під’єднання до цифрових АТС середніх навчальних закладів. На рівні школи — виділення окремого телефонного номера виключно для роботи з Internet’ом. В інститутах післядипломної освіти потрібно говорити про виділену лінію.