Требования к уровню подготовки учащихся

• 
  новейшее программное обеспечение;
  
• 
  порядок и правила установки программного обеспечения на компьютеры;
  
• 
  элементы оформления текстовых документов;
  
• 
  назначение и возможности автоматических настроек текстовых процессоров;
  
• 
  настольные издательские системы, их возможности, программное обеспечение;
  
• 
  инструментальные средства обработки растровой и векторной графики;
  
• 
  основы организации анимации и мультипликации;
  
• 
  понятие компьютерной презентации;
  
• 
  технологию создания компьютерных презентаций;
  
• 
  понятие поисковых систем в Internet;
  
• 
  концепции создания Web-страниц.
  

• 
  устанавливать и конфигурировать операционную систему;
  
• 
  устанавливать на компьютере прикладное программное обеспечение;
  
• 
  настраивать параметры текстовых редакторов;
  
• 
  использовать графические и шрифтовые возможности текстовых редакторов;
  
• 
  производить обработку графических изображений;
  
• 
  производить макетирование и верстку изданий с помощью текстового редактора;
  
• 
  производить макетирование и верстку изданий с помощью издательской системы;
  
• 
  работать с системами распознавания документов; работать с системами проверки и корректировки текста; создавать объекты машинной графики и звуковые файлы;
  
• 
  создавать презентации с помощью специальных средств презентаций;
  
• 
  работать с техническими средствами современного офиса;
  
• 
  осуществлять поиск и просмотр информации в Internet;
  
• 
  создавать Web-страницы, оформлять дизайн Web-страниц.
  

В задачу курса входит дальнейшее формирование у учащихся понятия информации и способов ее обработки и побуждение интереса к использованию компьютера в повседневной жизни, обучение профессиональному владению компьютером как инструментом.

Уровень предъявления материала обеспечивает учащимся следующие возможности:

• 
  устанавливать и использовать различное прикладное программное обеспечение;
  
• 
  решать задачи в системе визуального программирования;
  
• 
  проводить разработку презентации;
  
• 
  обрабатывать большие объемы информации;
  
• 
  знание понятия информационных систем;
  
• 
  производить поиск информации в сети Internet;
  
• 
  создавать и оформлять дизайн Web-страниц.
  

Как и в предыдущем направлении, предлагаемое тематическое планирование курса носит рекомендательный характер (таблица 2) и рассчитан на регулярное применение компьютеров в процессе обучения.

Продолжение таблицы 2

• 
  отличия систем программирования;
  
• 
  понятие о структурном, модульном, объектно-ориентированном программировании;
  
• 
  основы организации анимации и мультипликации;
  
• 
  принципы разработки обучающих, контролирующих, игровых программ;
  
• 
  порядок и правила установки программного обеспечения на компьютеры;
  
• 
  средства обработки растровой и векторной графики;
  
• 
  понятие компьютерной презентации;
  
• 
  правила создания презентации;
  
• 
  организацию обработки больших объемов информации;
  
• 
  технологию разработки информационно-логических моделей;
  
• 
  назначение реляционных моделей;
  
• 
  понятие об информационных системах:
  
• 
  понятие поисковых систем в Internet;
  
• 
  концепции создания Web-страниц.
  

• 
  создавать объекты машинной графики и звуковые файлы;
  
• 
  программировать графические объекты и их движение;
  
• 
  составлять обучающие, контролирующие, игровые программы;
  
• 
  устанавливать и конфигурировать операционную систему;
  
• 
  устанавливать на компьютере прикладное программное обеспечение;
  
• 
  создавать презентации с помощью специализированных программных средств;
  
• 
  создавать информационно-логические модели в заданной предметной области;
  
• 
  производить корректировку информации, поиск информации по шаблону, сортировку информации в базах данных;
  
• 
  создавать базу данных в заданной предметной области;
  
• 
  работать с информационными системами;
  
• 
  осуществлять поиск и просмотр информации в Internet;
  
• 
  работать в сети Internet и с электронной почтой (e-mail);
  
• 
  создавать Web-страницы, оформлять дизайн Web-страниц.
  

1. 
   Наблюдается большая поляризация в содержании курса информатики в 10-11 классах. В настоящее время существует, по крайней мере, три подхода к определению его содержания. Один из них основан на приоритете основ алгоритмизации и языков программирования. Второй – на приоритете систем (текстовые процессоры, графические системы, музыкальные редакторы, базы данных, электронные таблицы и др.). Третий занимает промежуточное положение между этими полярными подходами.
   

2. 
   Расширяется сеть классов с углубленным изучением информатики в 8-11 классах. При этом количество часов на информатику в таких классах увеличено, по сравнению с обычными, в 2-3 раза.
   
3. 
   Постепенно снижается возраст, с которого учащиеся начинают приобщаться к компьютеру. Проявлению этой тенденции во многом способствует все возрастающее количество домашних компьютеров. Однако в школах эта тенденция имеет пока экспериментально-исследовательский характер.
   
4. 
   Элементы компьютерной технологии обучения начинают проникать в другие школьные предметные области (математика, физика, география и др.).
   
5. 
   Учебно-методическое и программное обеспечение курса информатики продолжает отставать от современного развития новых компьютерных технологий и требований школы. Особенно слабо развивается программное обеспечение, в том числе прикладное программное обеспечение, ориентированное на школу [88, С.133-134].
   

Реализация возможностей современных информационных технологий влечет за собой расширение спектра видов учебной деятельности, совершенствование существующих и возникновение новых организационных форм и методов обучения, расширение и углубление изучаемых предметных областей, интеграцию тем или учебных предметов [89, С.99]. Это обусловливает необходимость изменения критериев отбора содержания учебного материала – они основаны на принципе интенсификации процессов интеллектуального развития и саморазвития личности обучающегося, формирования умений формализовать знания о предметном мире, самостоятельно извлекать знания, осуществлять «микрооткрытия» в изучаемой предметной области.

Реконструированное содержание предметной области «Информатика», выявляет черты углубленного курса, связанные:

• 
  с его философской направленностью, т.к. в основе курса лежат фундаментальные понятия философии – «материя» и «информация»;
  
• 
  с изучением важнейшей проблемы – передачи информации, которая в первую очередь касается не компьютерных технологий, являющихся вторичными, а проектирования эффективных обучающих сред вообще и реконструкции предметных областей в частности;
  
• 
  с интегральным характером курса, аккумулирующим проблематику проектирования эффективных обучающих сред любой предметной области;
  
• 
  с классификацией задач интеллектуальной и общекультурной значимости, позволяющей выявить и обосновать те предметные области, которые должны быть положены в основу курса; например, для средних учебных заведений математического профиля предлагается включить в курс такие разделы, как: алгебру матриц, комбинаторику, теорию графов, теорию игр, и др.;
  
• 
  с рассмотрением hardware и software как средства, а не цели обучения, что неизбежно ставит на первый план проблему разработки эффективных обучающих сред, касающихся как аппаратного, так и программного обеспечения ПК;
  
• 
  с профессиональной направленностью курса, который, к примеру, для специализированных учебных заведений математического профиля, должен включать изучение не менее трех языков программирования, а также стандартных прикладных пакетов (текстовых и табличных процессоров, систем управления базами данных, графических редакторов) и заканчиваться квалификационным экзаменом [90, С.56-57].
  

В Педагогической энциклопедии под индивидуализацией понимается «организация учебного процесса, при котором выбор способов, приемов, темпа обучения учитывает индивидуальные различия учащихся, уровень развития их способностей к учению» [91].

Индивидуализация обучения любому предмету предполагает и его дифференциацию, которую следует понимать как всестороннюю доступность и результативность обучения для всех учащихся и для каждого из них в отдельности.

Особая актуальность дифференциации содержания обучения информатике в школе определяется двумя основными факторами:

• 
  тенденциями развития методической системы обучения информатики в школе, в частности переходом от изучения основ информатики в старших классах к многоэтапной структуре изучения этой дисциплины в школе;
  
• 
  постоянно возрастающей ролью информатики, средств и методов новых информационных технологий в подготовке подрастающего поколения к жизни в информационном обществе, труду, продолжению образования, что, в свою очередь, потребует (помимо изучения основ информатики в базовом курсе) обязательного продолжения изучения этой дисциплины в рамках одного из направлений профильного обучения в старших классах. Обязательный характер такого обучения информатике на старшей ступени школы ставит этот предмет в особое положение в учебном плане школы.
  

Информатика представлена в содержании школьного образования как отдельный учебный предмет, и отражена как принцип «информатизации образования». Такой подход совпадает и с взглядами А.П. Ершова на предмет изучения школьной информатики. Он отмечал, что в информатике имеет место более четкое, чем в других учебных дисциплинах, разделение содержания обучения на два основных компонента: знания и способы деятельности (предметные, инвариантные, общеучебные).

Если провести дифференциацию курсов по ведущей педагогической функции, то для фундаментальных курсов в качестве ведущей функции следует назвать формирование научного мировоззрения, или, как принято говорить, научной картины мира, а для прикладных – подготовку к практической деятельности, труду (И.Я. Лернер).

Направления дифференциации («профилизации») курсов информатики фундаментального направления определяются применительно к предметным областям, являющимся ведущими в каждой конкретной школе (классе). Иначе говоря, если взять основные направления специализации школы по образовательным (предметным) областям: математика, информатика, естествознание, история и социальные науки, языки, то для каждого из них необходим свой профильный курс информатики [92, С. 10].

Профильные курсы информатики другого типа – прикладные (или «пользовательские») дифференцируются не по предметным областям, а по критерию вида информационной деятельности. Основное назначение таких курсов – формирование (развитие) навыков использования методов и средств новых информационных технологий в различных областях.

Основная задача большинства углубленных курсов российской школы – развитие научных представлений, формирование научного мировоззрения (системно-информационной картины мира), обогащение изучения основ других фундаментальных наук методами научного познания, привнесенными или развитые информатикой (моделирование, формализация).

В Республике Казахстан в рамках нового Государственного общеобязательного стандарта среднего общего образования [85] изучение учебного предмета «Информатика» реализуется следующими образовательными программами:

• 
  основная программа – базовый курс информатики (7-9 классы);
  
• 
  профильная программа информатики (10-11 классы) для общественно-гуманитарного и естественно-математического направлений;
  
• 
  дополнительная программа – факультативный и (или) спецкурс для удовлетворения образовательных потребностей учащихся по информатике за пределами настоящего государственного стандарта.
  

Именно информатика первой среди других школьных предметов вышла на уровень профильной и уровневой дифференциации содержания обучения на различных ступенях школы. Так как профильное обучение информатике отвечает потребностям различных направлений специализации в старших классах, то оно уже сейчас занимает достойное место в школьной практике.

Но наряду с очевидными положительными тенденциями появляются и отрицательные моменты в формировании содержания профильного обучения. Ввод в Казахстане нового ГОСО [85] привел к уменьшению вдвое количества часов на информатику в целом (по одному часу в неделю вместо прежних двух) и изучение основ алгоритмизации и программирования в частности. Кроме того, чрезмерное увлечение «пользовательской компонентой» полностью вытеснило изучение программирования из отдельных профильных курсов (например, в профильных классах общественно-гуманитарного направления). Ситуация парадоксальная: при явном улучшении оснащения школ современной компьютерной техникой и программным обеспечением уровень общеобразовательной подготовки выпускников по информатике заметно снизился. Конечно, такое положение не может не вызывать беспокойства у преподавателей колледжей и вузов, которым приходится изучать со студентами – вчерашними выпускниками школ – общеобразовательный курс информатики в силу его неосвоения в школе. Отметим, что это проблема не только Казахстана, она характерна для многих стран мира. Например, соответствующие исследования, проводящиеся в США, показывают, что, несмотря на избыточность в американских школах компьютерной техники и всеобщую доступность Интернета, не наблюдается заметных улучшений в уровне общеобразовательной подготовки учащихся.

По мнению ученых и специалистов в области образования, вопросы, связанные с алгоритмизацией и программированием, являются фундаментальными и обязательно должны изучаться в курсе информатики всеми школьниками независимо от дальнейшего профиля обучения [94-99]. Исключение этих вопросов из школьной программы из-за плохого восприятия учащимися ученые-исследователи считают абсолютно необоснованным. Так, А.А. Кузнецов отмечает, что «очень велика роль изучения программирования для развития мышления школьников, формирования многих приемов умственной деятельности. Здесь роль информатики сродни роли математики в школьном образовании. Поэтому не использовать действительно большие возможности программирования, решения соответствующих задач для развития мышления школьников, формирования многих общеучебных, общеинтеллектуальных умений и навыков было бы, наверное, неправильно» [79, С.6].

Для «компенсации» сложившейся ситуации была разработана Программа углубленного курса информатики для общеобразовательной средней школы Республики Казахстан [100], соавтором которой является и автор данной монографии.
1.4.1 Программа углубленного курса информатики для общеобразовательной средней школы
Как отмечалось выше в соответствии с ГОСО РК 2.003-2002 по учебному предмету «Информатика» объем учебной нагрузки уменьшился в два раза и составил один час в неделю с 7 по 11 класс. При таком количестве часов трудно говорить о глубоком и всестороннем изучении вообще как такого курса информатики.

Вместе с тем в стандарте допускается возможность изучения информатики по дополнительной программе, для удовлетворения потребностей учащихся за границами стандарта. Именно для реализации дополнительной программы стандарта нами была разработана сквозная программа углубленного курса информатики с 7 по 11 класс.

Настоящая программа рассчитана на применение в лицеях, школах физико-математического, технического профиля, и школах, где имеются классы углубленного изучения информатики. Объем учебной нагрузки составляет: в 7 классе – 3 часа в неделю, в 8 классе – 4 часа в неделю, в 9 классе – 5 часов в неделю, в 10 классе – 5 часов в неделю, в 11 классе – 4 часа в неделю. Помимо основных учебных часов предусматривается проведение летней практики, в объеме не менее 28 часов [100].

Объем и расклад часов для изучения взят из практики преподавания углубленного курса информатики в лицее № 8 города Павлодара, который постоянно показывает отличные результаты (победы на городских, областных, республиканских и международных олимпиадах по информатике, 70-90% выпускников поступают и учатся в престижных вузах Казахстан и России по профессиям, связанным с программированием).

Программа углубленного изучения курса информатики имеет две цели:

1. 
   Выполнить требования ГОСО к обязательному уровню подготовки учащихся по информатике на основной ступени школы и старшей – для естественно-математического направления.
   
2. 
   Дать учащимся дополнительное образование по информатике в области программирования, методов решения задач на компьютере, способов моделирования, обработки больших объемов информации.
   

Применение углубленного курса в школе дает возможность учащимся:

• 
  овладеть такими современными методами научного познания, как формализация, моделирование, компьютерный эксперимент, формирующих новый тип мышления – операционное мышление, направленное на выбор оптимальных решений;
  
• 
  овладеть информационной компонентой образования, которая становится ведущей составляющей технологической подготовки человека в современной жизни, в какой бы сфере деятельности ему ни пришлось работать в будущем;
  
• 
  обеспечить творческую и исследовательскую деятельность учащихся при выполнении научных проектов по школьным предметам, разработке программного обеспечения учебного назначения, целенаправленно проводить исследования и моделирование явлений и объектов;
  
• 
  подготовить конкурентно-способных участников и победителей олимпиад всех уровней за счет углубления курса алгоритмизации и программирования;
  
• 
  приобрести ряд современных специальностей, связанных с использованием информационных и телекоммуникационных технологий.
  

1. 
   Теоретическая информатика.
   
2. 
   Аппаратные и программные средства.
   
3. 
   Информационные и коммуникационные технологии.
   
4. 
   Социальная информатика.
   

Предлагается календарно-тематическое планирование курса с 7 по 11 класс. Тематическое планирование носит рекомендательный характер. Последовательность и объем изучения различных тем курса могут меняться в зависимости от методических позиций учителя, его взглядов на структуру курса, но при соблюдении требовании к изучению тем курса. При этом надо иметь в виду, что планирование изучения содержания курса должно быть таковым, что к окончанию девятого класса учащиеся должны изучить, как минимум, тот круг вопросов и овладеть теми знаниями и умениями по информатике, которые прописаны в ГОСО. Это ограничение связано с тем, что после девятого класса ученик, получив базовое образование, может уйти учиться в профтехшколу или колледж.

Изучение курса организовано в виде концентров – на каждом этапе изучения углубленного курса находят свое отражение элементы общей структуры программы, которые усложняются и систематизируются при переходе на более высокий уровень обучения. Например, программирование. Каждый новый виток в концентре дает развитие технологий программирования: операциональное программирование (QBasic и т.п.), где программа собирается из мелких деталей, отдельных операций, имеет достаточно простую структуру; нисходящая технология программирования (Pascal), суть которой состоит в разбивке большой задачи па меньшие подзадачи, согласованные в разработке структур; объектно-ориентированное визуальное программирование (Delphi, Visual Basic) – это следующий эволюционный шаг вперед, характеризующийся объектным принципом построения структур программирования и новым уровнем абстрагирования. Последовательное прохождение школьника по этой спирали развивает его мыслительные способности, предполагает овладение приемами анализа и синтеза, структурной парадигмой мышления (схема, модель проблемы и ее решение, методы исследования) – обязательным свойством ума любого профессионала в информатике.

Выбор языков программирования не случаен. Язык QBasic достаточно простой и удобный для реализации алгоритмов, последующего освоения других языков программирования. Именно здесь закладывается основа для изучения Visual Basic, являющегося дальнейшим развитием Бейсика. Фирма Microsoft поддерживает и развивает Visual Basic как одну из своих основных систем программирования. Все ее программные продукты (Microsoft Office), включая Visual Basic, представляют собой целостную систему, где подвид Visual Basic используется как входной язык.

При работе на языке Pascal, являющимся основным языком программирования для олимпиад, происходит знакомство с процедурно-ориентированной технологией программирования, приобретается первый опыт решения олимпиадных задач. Это необходимо потому, что задания для олимпиад по информатике не дифференцированы по возрасту и ученику 9 класса предстоит выполнять задания такого же уровня, как и ученику 11 класса, а сложность олимпиадных задач возрастает каждый год.

Следовательно, для подготовки конкурентно-способных участников олимпиад необходимо изучить начала олимпиадной информатики именно на раннем этапе. Тем более что в последнее время возросла доля учеников 7-8 классов, участвующих в международных олимпиадах по информатике.

В 9 классе происходит знакомство с объектно-ориентированной технологией программирования Visual Basic и интегрированной средой разработки IDE. Разработанные в IDE приложения моделируются в среде Visual Basic. На данном этапе происходит ориентация школьников на олимпиадную работу или выполнение научных проектов. Альтернативной средой Visual Basic может служить Delphi, основой работ в которой служить изучение учащимися в 10 классе объектно-ориентированной технологии программирования в среде Turbo Pascal.

На заключительном этапе обучения, в 11 классе, учащиеся изучают СУБД Access и проектирование баз данных, среду Front Page для создания приложений в Internet.

Контроль знаний усвоения учащимися программы курса проводится:

• 
  по текущим оценкам выполнения теоретических и практических заданий;
  
• 
  зачетами по темам;
  
• 
  оценкой творческих работ и выпускной работы.
  

Структура и содержание программы, знания, умения и навыки, которые получают учащиеся, позволяют присвоить им производственные квалификации:

1. 
   Начального профессионального образования – «Оператор электронно-вычислительных машин».
   
2. 
   Среднего профессионального образования – «Техник-программист».
   

Кроме того, придерживаясь мнения ученых-педагогов и практиков, что в старших классах всех профилей как естественно-математического, так и общественно-гуманитарного необходимо продолжение изучения технологий программирования, мы разработали спецкурс «Основы программирования на языке Visual Basic», который как бы компенсирует во многом достаточно ограниченные возможности базовых и профильных курсов в обучении современному программированию [101].

В качестве методической поддержки спецкурса создано учебное пособие «Visual Basic для студентов и школьников» в виде самоучителя. В нем рассмотрены основы программирования на Visual Basic как наиболее простом и эффективном языке программирования в среде Windows, начиная от простейших примеров до создания приложений работы с графикой и мультимедиа, которые наглядно демонстрируют возможности визуального стиля программирования. Пособие предназначено для студентов младших курсов, школьников и широкого круга читателей, самостоятельно изучающих программирование [102].

Кроме того, для изучения данного спецкурса используется разработанный нами практикум по Visual Basic, где предложено более 100 заданий с решениями на составление проектов по всем темам спецкурса.

Ведущее место в обучении современному программированию должно отводиться методам поискового и исследовательского характера, стимулирующим познавательную активность учащихся. Значительной должна быть доля самостоятельной работы с различными источниками учебной информации. При этом главная функция учителя – лидерство, основанное на совместной деятельности, направленной к достижению общей образовательной цели. Такой подход позволяет создать психологический климат, в основе которого доверительность, взаимопомощь, сотрудничество. Учитель, таким образом, становится проводником в мир знаний: экспертом и консультантом – при изучении школьниками теоретического материала и выполнении самостоятельных заданий, ведущим – в имитационной игре и тренинге, координатором и консультантом – при выполнении учебного проекта.

Мы полагаем, что одним из наиболее продуктивных методов в обучении основам алгоритмизации и программирования является метод учебных проектов, основанный на исследовательской деятельности учащихся по решению задач из выбранной предметной области. Использование этого метода внесет немалый вклад и в профессиональное самоопределение школьников, так как проектная деятельность связана с работой в коллективе, что будет способствовать развитию таких важных способностей учащихся, как умение действовать вместе с другими людьми, учитывать позиции и интересы партнеров, вступать в коммуникацию, понимать других людей и быть понятыми ими. Эти способности рассматриваются в настоящее время как важные компоненты образовательных результатов.

Изучение спецкурса современных технологий программирования с использованием метода проектов позволяет наиболее эффективно познакомить учащихся с этими фундаментальными проблемами информатики, качественно подготовить выпускников к изучению современных вузовских программ по информатике, что способствует повышению компетентности наших выпускников, их готовности к работе и жизни в информационном обществе.