А. Г. Гейн Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина ШКОЛЬНАЯ ИНФОРМАТИКА В ПРОЕКТЕ «УРАЛЬСКАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ ШКОЛА» Нет ничего лучше плохой погоды. Богомил Райнов Прошло практически 30 лет с того момента, как в российской (тогда еще советской) школе был конституирован курс информатики. Будучи динамичным по своей собственной природе, он, как и все школьное образование, попал еще и в вихревые потоки социальноэкономических преобразований общества в целом. Направленности этих процессов были вре¬ менами перпендикулярны, временами сонаправлены, и это уже неоднократно обсуждалось на конференциях по школьной информатике. Сегодня вектор социально-экономического разви¬ тия снова проходит очередную точку бифуркации, и это, на наш взгляд, способно ускорить процессы, назревающие в системе образования в целом и в курсе информатики в частности. Образовательная модель: взгляд от информатики Смена социалистической модели общества на капиталистическую происходила столь стремительно, что о создании проработанной собственной модели не могло быть и речи. Каж¬ дому грамотному информатику ясно, что применение модели, осуществляемое без тщатель¬ ной проверки соответствия факторов, взятых при построении такой модели в качестве суще¬ ственных, реальным условиям, в которых модель будет использоваться, чревато риском полу¬ чить результаты, далекие от ожидаемых. Этот общий закон информатики, разумеется, отно¬ сится не только к сфере экономики, но и к культуре и образованию. Одним из ожидаемых результатов использования западной модели общества было встраивание России в европейскую социально-экономическую структуру. Крах этой иллюзии в сфере экономики мы наблюдаем сегодня. Требуется совершенно иная как внутри-, так в внешнеэкономическая модель. Провал культурологической модели Европы также налицо, хотя и происходит это без какого-либо непосредственного участия России. Образовательная модель, которая являлась составной частью модели европейской инте¬ грации России, включает в себя и Болонский процесс, и переход к стандартам, и Единый государственный экзамен в его тестовом компоненте, и компетентностную парадигму образо¬ вания. Именно в терминах компетенций и компетентностей формулируются в стандартах ре¬ зультаты образования. Но давайте посмотрим, как понимаются компетентности в европей¬ ском образовании, там, откуда они пришли. В 1996 г. Совет Европы сформулировал 5 клю¬ чевых компетенций, наличие которых у выпускника и есть цель образования: «1) Политические и социальные компетенции, такие как способность принимать ответ¬ ственность, участвовать в принятии групповых решений, разрешать конфликты ненасильст¬ венно, играть роль в управлении и улучшении демократических институтов. 2) Компетенции, связанные с жизнью в многокультурном обществе. 3) Компетенции, относящиеся к владению устной и письменной коммуникацией, кото¬ рые необходимы для работы и социальной жизни до такой степени, что те, кому их не хватает, отныне подвержены угрозе социальной изоляции; в этом же плане общения все большее зна¬ чение приобретает овладение более чем одним языком. 4) Компетенции, связанные с возрастанием информатизации общества; овладение этими технологиями, понимание их применения, достоинств и недостатков, а также способность © Гейн А. Г., 2014 41 к критическому осмыслению в отношении информации, распространяемой средствами массо¬ вой информации и рекламодателями. 5) Способность учиться на протяжении жизни в качестве основы непрерывного обуче¬ ния в контексте как личной профессиональной, так и социальной жизни» [8, р. 11-12]. Анализируя эти формулировки, И. А. Зимняя в работе [3] справедливо указывает, что это социальные артефакты, отражающие особенности взаимодействия и общения. Конечно, успешная социализация выпускника - важная задача системы образования. Но для российско¬ го образования традицией является востребованность выпускника прежде всего в профессио¬ нальной сфере, его готовность продуктивно включиться в сферу производства. И это понятно: на Западе молодой человек, поступающий в вуз, думает о том, где он сможет работать после окончания, а у нас - нередко только о том, чтобы получить диплом, а будет ли он работать по этой специальности, это уж как получится. Педагогические и многие технические вузы - яр¬ кое тому подтверждение. Поэтому перенос на российскую почву компетентностной идеологии сопровождался значительной ее деформацией. Прежде всего, сама компетентность стала определяться как интегративное свойство личности, выражающееся в способности и готовности принимать решения на основе имеющихся знаний и умений. Такая формулировка позволила, во-первых, понимать компетентность как систему компетенций, во-вторых, придать компетентности расширительное значение, включив в нее и профессиональный, а не только социальный ком¬ понент, и, в-третьих, вообще, перенести акцент на предметные компоненты. Так, в Федераль­ ном государственном образовательном стандарте (ФГОС) среднего (полного) общего образова­ ния говорится, что образовательная программа должна обеспечивать «... формирование науч­ ного мышления, компетентностей в предметных областях» [7, с. 28]. В таком стиле понима¬ ния компетентности вполне естественной выглядит, например, статья [1], которая называется «О понятии "математическая компетентность"». Может ли понятие математической компе­ тентности вписаться в европейскую систему компетенций? Конечно, нет. А в рамки россий¬ ского определения вписывается легко. Более того, во многих диссертациях, защищающихся по тематике компетентностного подхода, компетенции продолжают дробиться. Так, в одной диссертации по информационно-коммуникационной компетентности автор разделил ее на 24 компетенции. Возникает ощущение, что скоро возникнут компетенции по манипуляциям с мышкой или компетенции по решению линейных уравнений. И в этом нет преувеличения. Вузовские преподаватели знают, что все программы должны быть написаны в компетентностной терминологии. Поэтому, если раньше у нас студенты должны были уметь решать ли¬ нейные дифференциальные уравнения, то теперь они должны владеть методами решения ли¬ нейных дифференциальных уравнений. Слово «владеть» из компетентностного тезауруса, по¬ этому программа уже становится компетентностной. Фактически это претензия на компетент¬ ность по форме, а не по существу. Как мы видим, компетентностная модель при адаптации ее к системе российского обра¬ зования претерпела значительные изменения. Но, может быть, следует вообще отказаться от компетентностной модели? Сегодня можно, по-видимому, утверждать, что общественное сознание преодолело кри¬ зис 90-х гг. ХХ в., когда образованность была ненужным и даже вредным аппендиксом, ме¬ шавшим создавать благополучие бандитскими методами. Когда процесс дикого вхождения в капитализм поутих и стали преобладать цивилизованные методы, возник всем нам извест¬ ный бум на юристов и финансистов. Постепенно и он проходит, хотя в общественном созна¬ нии кардинального перелома пока не произошло. Тем не менее в середине предыдущего деся¬ тилетия пред высшей школой встала задача выпуска специалистов, которые были бы востре¬ бованы в новой системе трудоустройства. Теперь у нас нет института молодых специалистов, когда в течение трех лет насильственно распределенный выпускник доводился предприятием до уровня компетентного специалиста. Или не доводился до этого уровня и оставался кем-то там. То есть задача выпуска компетентного специалиста пред вузом и не ставилась. Сегодня работодатель не хочет за свой счет доводить выпускника до компетентного уровня. 42 Мы хотим подчеркнуть, что появление компетентностной парадигмы в значительной степени является реакцией на переход к рыночным отношениям. Это определило направлен¬ ность российских исследований, что такое компетентность выпускника, из чего она складыва¬ ется, и к сегодняшнему дню основные дискуссии по этим вопросам, по-видимому, закончи¬ лись. Об этом свидетельствует наличие ФГОС, в котором уже зафиксированы и понятие ком¬ петентности, и необходимость реализации компетентностного подхода при обучении. Но да¬ же при том, что в понятие компетентности наше образование вкладывает иной смысл, нежели европейское, нужно, по нашему мнению, следуя европейскому примеру, не все образователь¬ ные результаты описывать компетентностными терминами. Подробно сопряжение компетентностной парадигмы и методики преподавания курса информатики рассматривалось, например, в нашей статье [2]. Но перспективы изменений в курсе информатике связаны также с изменением целей образования, а значит, и его общей модели. Об этом пойдет речь во второй части данного материала. Информатика в перспективе инженерного образования Как уже было отмечено, социально-экономические реформы 90-х гг. прошлого столетия имели одним из последствий резкий перекос спроса на кадры высшей квалификации с инже¬ нерного профиля на экономический и юридический. В последние несколько лет проблема не¬ хватки инженерных кадров осознана как одна из первоочередных. При этом надо иметь в виду, что за прошедшую четверть века кардинально изменились как сами инженерные технологии, так и управленческие схемы производства. В первую очередь это связано со значительным вне¬ дрением компьютерных информационных технологий и робототехнических систем. По поручению губернатора Свердловской области Е. В. Куйвашева в течение марта июля 2014 г. была разработана и в последующем утверждена концепция комплексной госу¬ дарственной программы «Уральская инженерная школа», предусматривающей построение системы непрерывного инженерного образования, начиная с начальной школы и включая среднее и высшее профессиональное образование. Особой целевой группой проекта станут школьники 5-11-х классов [6]. Для реализации проекта предусмотрено оснащение значитель¬ ного числа общеобразовательных учреждений современным оборудованием, включая робототехнические конструкторы и 3Б-принтеры. Ясно, однако, что для эффективного решения поставленных задач необходимо создание соответствующей системы обучения, причем в первую очередь информатике и информацион¬ ным компьютерным технологиям в тесной связке с виртуальным и реальным техническим творчеством учащихся. Разумеется, разрабатываемый курс должен полностью соответство¬ вать ФГОС среднего (полного) образования и содержать изложение всего того материала, ко¬ торый данным стандартом предусмотрен. Но при этом он включает в себя ряд модулей, ори¬ ентированных именно на подготовку учащихся в инженерно-техническом направлении. При¬ ведем описание этих модулей в разрабатываемом нами углубленном курсе информатики 10-11-х классов. Модуль «Математическое и имитационное моделирование». Начальные представления о моделировании закладываются в курсе информатики 7-9-х классов. В этом модуле расши¬ ряется спектр рассматриваемых моделей и инструментов компьютерного моделирования, в частности, наряду с детерминированными моделями изучается построение и исследование стохастических моделей. Особое внимание уделяется 3Б-моделированию и использованию 3Б-принтера. Изучение материала тесно увязано с физикой, химией и биологией. Модуль «Объектно-ориентированное и визуальное программирование». Содержание модуля вполне определено его названием. Отметим, что его изучение сопровождается реше¬ нием задач, моделирующих реальные процессы, изучаемые школьниками в естественно¬ научных курсах. Модуль «Информатика в задачах управления». Это кибернетическая составляющая кур¬ са информатики. Здесь вводятся понятия «черный ящик» и «управление по принципу обрат¬ ной связи», рассматриваются и моделируются различные процессы в живых и технических системах, действующих по принципу обратной связи. 43 Модуль «Программирование и управление робототехническими системами». Этот мо¬ дуль концентрирует в себе знания программирования, основ управления по принципу обрат¬ ной связи в сопряжении с построением реальных, а не виртуальных инженерных продуктов. Модуль «Информационное моделирование экономических задач». На наш взгляд, инже¬ нерная подготовка должна включать в себя знание основных принципов экономических про¬ цессов, основ рыночного и государственного регулирования процессов производства. Хотя этот модуль тесно связан с модулем «Информатика в задачах управления», присущие ему особенности заслуживают, по нашему мнению, отдельного внимания. Модуль «Введение в управление проектами». Этот модуль относится к тому этапу под¬ готовки инженерных кадров, когда инженер выступает в роли (со)организатора производства. Здесь рассматриваются как само понятие проекта, так и вопросы структурирования, оптими¬ зации, управления проектами; изучаются компьютерные средства автоматизированного управления проектами, планирования ресурсов, анализа стоимости проекта и т. д. Модуль «Основы компьютерной математики». В данном модуле предусматривается зна¬ комство с популярными математическими пакетами, включающими в себя как наиболее по¬ пулярные численные методы, так и символьные вычисления. Этот модуль активно взаимодей¬ ствует с математическими курсами 10-11-х классов. Модуль «Основы профессиональной работы в Интернете». В этом модуле системно рас¬ сматриваются, с одной стороны, вопросы поиска нужной информации в Интернете, с другой стороны, вопросы грамотного представления собственной информации, в том числе о созда¬ ваемом продукте. Модуль «Основы информационной безопасности». В этом модуле осуществляется более глубокое, чем в 7-9-х классах, рассмотрение указанных вопросов. Реализация курса предусматривает 4 часа в неделю в течение двух лет обучения. Значи¬ тельное место занимает групповая работа над проектами, умение участвовать в которой также является одним из важнейших элементов инженерной подготовки. Модульная система курса позволяет гибко выстраивать программу обучения. В частнос¬ ти, некоторые модули могут изучаться элективно или в порядке построения индивидуальной образовательной траектории. Хотя концепция Уральской инженерной школы создана в 2014 г., а ее реализация нач¬ нется с 2015 г., определенный опыт построения курса школьной информатики в указанном ракурсе имеется. В середине первого десятилетия XXI в. в рамках реализации регионального компонента школьного образования перед авторским коллективом, руководимым A. Г. Гейном и Т. А. Матвеевой, была поставлена задача создания учебника информатики, учитывающего ориентацию региона на высокотехнологичное промышленное производство и способствующего адаптации выпускников школы к последующему получению инженерного образования. Такие учебники были созданы [4; 5], они прошли соответствующую экспертизу и получили рекомендательный гриф Министерства общего и профессионального образования Свердловской области. В них уже имеются модули, в которых рассматриваются вопросы ком¬ пьютерного моделирования (в том числе технических систем и процессов), управления проек¬ тами, применения математических пакетов для решения прикладных задач, использования систем компьютерного дизайна. Они успешно прошли апробацию более чем в 50 школах Свердловской области. Литературные и интернет-источники: 1. Аронов А. М., Знаменская О. В. О понятии «математическая компетентность» // Вестн. Моск. ун-та. Сер. ХХ. Педагогическое образование. - 2010. - № 4. - С. 31-43. 2. Гейн А. Г. Информатика и универсальные учебные действия // Информатизация образования: история, проблемы, перспективы : сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф. (Омск, 19-21 ноября 2012 г.). - Омск : Изд-во ОмГПУ, 2012. - С. 47-54. 3. Зимняя И. А. Ключевые компетенции - новая парадигма результата образования. - URL: http://aspirant.rggu.ru/article.html?id=50758 (дата обращения: 25.11.2012). 4. Информационная культура : учеб. пособие для средней школы. Ч. 1 / Т. А. Матвеева, А. Г. Гейн, B. В. Мачульский, Т. В. Шпота, В. И. Кадочникова, В. И. Жильцова, А. С. Щербинин. - Смоленск : Ассоциация XXI век, 2006. - 392 с. 44 5. Информационная культура : учеб. пособие для средней школы. Ч. 2 / Т. А. Матвеева, А. Г. Гейн, В. В. Мачульский, Т. В. Шпота, В. И. Кадочникова, В. И. Жильцова, А. С. Щербинин, Д. В. Шадрин, С. Н. Лап­ шина. - Смоленск : Ассоциация XXI век, 2007. - 416 с. 6. Уральская инженерная школа // Образование Урала : [сайт]. - URL: http://www.uraledu.ru/node/44543 (дата обращения: 17.10.2014). 7. Федеральный государственный стандарт среднего (полного) общего образования. - URL: http://standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=6408 (дата обращения: 20.10.2014). 8. Hutmacher Walo. Key competencies for Europe // Reportof the Symposium (Berne, Switzerland, 27-30 March, 1996 / Council for Cultural Co-operation (CDCC) a Secondary Education for Europe. - Strasburg, 1997. УДК 378.016.02:004 М. И. Жалдак Национальный 1ь педагогический университет им. М. П. Драгоманова ПРОБЛЕМЫ ФУНДАМЕНТАЛИЗАЦИИ СОДЕРЖАНИЯ ОБУЧЕНИЯ ИНФОРМАТИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ Среди важнейших научно-технических и социально-экономических проблем сегодня особенно актуальными являются проблемы информатизации - создания систем эффективного обеспечения своевременными, достоверными и исчерпывающими сведениями и данными всех социально значимых видов человеческой деятельности, условий для оперативного, основа¬ тельного и всестороннего анализа исследуемых процессов и явлений, прогнозирования их развития, предвидения последствий принимаемых решений. Решение этих проблем неотдели¬ мо от решения проблем информатизации системы образования, которая, с одной стороны, отображает достигнутый уровень научно-технического и социально-экономического развития общества и зависит от него, а с другой - существенно его обусловливает. Вместе с тем появ¬ ляются на первый взгляд несовместимые с информатизацией и широким использованием все¬ возможных технических средств проблемы гуманитаризации образования и гуманизации учебного процесса и общественных отношений вообще. Однако ввиду того, что одни из важнейших гуманитарных проблем есть проблемы об¬ щения людей, доступа к знаниям, определения оптимальных вариантов поведения, управле¬ ния техническими и социальными процессами, контроля состояния и защиты окружающей среды, социального благоустройства и др., именно информатизация и использование мощных современных технических средств существенно способствуют гуманитаризации образования и гуманизации учебного процесса. Исключительно важную роль при этом играют телекомму¬ никационные системы, всевозможные справочно-информационные системы, системы автома¬ тизированной выработки и принятия решений, системы для моделирования и имитации про¬ истечения разнообразных процессов, системы учебного назначения и т. д. Усовершенствование и развитие современных информационно-коммуникационных тех¬ нологий (ИКТ) как совокупностей методов, средств и приемов, используемых для сбора, сис¬ тематизации, хранения, обработки, передачи, представления всевозможных сообщений и дан¬ ных, существенно влияет на характер производства, научных исследований, образование, культуру, быт, социальные взаимоотношения и структуры. Это, в свою очередь, оказывает как прямое влияние на содержание образования, связанное с уровнем научно-технических дости¬ жений, так и опосредованное, связанное с появлением новых профессиональных умений и на¬ выков, потребность в которых быстро растет. Здесь проявляется один из аспектов гуманиза- © Жалдак М. И., 2014 45
