Информатика от школы и до вуза
24 марта в МГУ имени М.В. Ломоносова прошел первый в истории России съезд учителей информатики. В мероприятии принял участие заведующий кафедрой Системного программирования математико-механического факультета СПбГУ профессор Терехов А. Н., также являющийся директором одного из лидеров IT-индустрии в России, компании «Ланит-Терком». Андрей Николаевич выступил с докладом под названием «Влияние международных стандартов обучения ИТ-дисциплинам на школьную информатику».
Съезды учителей сегодня – это инструмент объединения усилий средней и высшей школы, аудитория, соединяющая представителей учительского и вузовского сообщества с лидерами отраслевых и профессиональных организаций, крупных IT – компаний.
В своем докладе Андрей Николаевич говорил о том, что существует международный стандарт ACM в обучении IT - дисциплинам «A Model Curriculum for K–12. Computer Science: Final Report of the ACM K–12 Task Force Curriculum Committee». В России действует стандарт основного общего образования (5-9 классы), утвержденный приказом Минобрнауки №1897 от 17 декабря 2010 г. Следует учесть, что К-12 на самом деле описывает требования к обучению не только информатике, но также и к аппаратным средствам, элементам программной инженерии и информационных систем. Обучение по К-12 делится на 4 уровня:
1 уровень (8 класс)
- Основные концепции информатики
- Объединение базовых знаний в технологии с общими идеями алгоритмического мышления
2 уровень (9-10 класс)
- Освещение принципов, методологии и приложений информатики в современном мире
3 уровень (10-11 класс)
- Научные и инженерные аспекты информатики
- Связь между дисциплиной и сложными проектами реального мира
4 уровень (11-12 класс)
- Глубокое изучение одной из областей информатики
Данный стандарт обучения направлен на развитие алгоритмического мышления, знакомство с одним из языков программирования. Формализация, структурирование информации, способы представления данных, вот что должен знать и уметь современный ученик. Кроме того, современное образование должно обеспечивать навыки работы в Интернете, умение применять технологии представления, преобразования и использования информации.
Итак, есть стандарты образования в информатике достаточно высокого качества, обеспечивающие определенную преемственность между школой и вузом. К сожалению, на практике весьма малый процент школ удовлетворяет требованиям международных и российских стандартов. В результате, многие абитуриенты имеют очень низкие познания в информатике, приходится на днях открытых дверей математико-механического факультета, объяснять азы и даже основные термины информатики, иначе они не могут даже выбрать, на какую специальность им хотелось бы поступить.
Программирование имеет имманентную трудность – объекты, с которыми работает программа, абстрактны, их трудно понять, оценить, сравнить. Именно поэтому обучение информатике в целом, и программированию в частности, заметно сложнее по сравнению с обучением другим предметам. Одним из первых это противоречие программирования понял и оценил психолог из MIT Сеймур Пейперт. Он предложил язык LOGO, программируя на котором, школьник сразу же видит результаты своей работы – движение черепашки по экрану.
Кафедра системного программирования СПбГУ разрабатывает программно-аппаратные средства телекоммуникаций, технологии программирования, в том числе, графические (QReal), операционные системы реального времени (Embox), средства компьютерного зрения. Этот опыт удалось использовать в работах совместно с коллегами с кафедры теоретической кибернетики мат-меха СПбГУ, которые в содружестве с 239 школой занимались внедрением роботов Lego® Mindstorm® в образовательный процесс в школе и в вузе. Операционная система реального времени Embox была адаптирована для робототехники и перенесена на Lego® Mindstorm®. Был использован также и тот факт, что техника QReal является метатехнологией, т.е. позволяет автоматически генерировать графические редакторы для специализированных языков. Специально для Lego® Mindstorm® был придуман и автоматически сгенерирован удобный графический язык и три вида его применения:
- Визуальная модель поведения робота на экране компьютера (наподобие LOGO);
- Управление роботом с компьютера;
- Загрузка в робот откомпилированной программы для автономной работы.
Робототехника становится тем связующим звеном, проводником в информатике, от школы и до вуза. Важно понимать, что мы ответственны за будущее. От того, как мы будем учить сегодня, будет зависеть наше общее завтра.