Взгляд на информатику как предмет в общеобразовательной школе за немногим более чем двадцатилетнее развитие обладал некоей аномальной изменчивостью. С одной стороны, эта ситуация обусловлена объективными причинами (динамичность развития данной области действительности и т. д.), а с другой – все ли ладно в Датском королевстве? Попробуем как бы забыть на время обо всех существующих концепциях, позициях, учебниках и т. д. и, опираясь только на более чем тридцатилетний опыт работы как в разработке реальных систем обработки информации, так и в образовательной информатики, сформулировать точку зрения прагматика.
Зададим себе первый наивный вопрос – «что такое информатика»? И оказывается, что дать простой и ясный ответ не очень просто. «Лужайки», например, под названием «математика», «физика» имеют достаточно четкие границы, а в данном случае? Конечно, допустимо сказать что-то, связанное с информационными процессами, с обработкой информации и т. д., но в этом случае одно понятие определяется через другие, образуется длинная понятийная цепочка, часто тавтологическая, и не очень ясно (прагматику), где начало и где конец этого понятийного многообразия. Упростим (или усложним) первоначальный вопрос – «возможна ли информатика без компьютера»? Если ответить «да», то границы «лужайки» становятся еще более неопределенными, понятие «информатика» переходит в разряд сверхоткрытых, и впору задать вопрос – «а что не есть информатика»? Предположим, что мы сказали «нет». В этом случае появляется граница, пусть пока только пунктирная. Но есть новое понятие – «компьютер» и тут же вопросы, как минимум, о взаимосвязи понятий и о том, что есть компьютер – это объект изучения в информатике или средство (инструмент) изучения информатики?
Определимся с условными границами понятия «компьютер». Самый низший уровень – «железо» (hardware). Безусловно, понимание того, как функционирует аппаратный уровень, необходимо. Хорошо, например, знание того, что для реализации всех возможностей этого уровня компьютера ему достаточно уметь выполнять только операции инверсии, сдвига на один разряд и прибавление единицы. Все остальное конструируется из этих примитивов. Но полезность компьютера при таком ограничении меньше, чем у молотка, последним хотя бы гвозди можно забивать. Таким образом, в понятие «компьютер» следует «вложить», как минимум, операционную систему (её основные функциональные возможности и структуру) и простейшую систему программирования. После этих вложений компьютер уже выполняет свое основное предназначение – вычисляет и перебирает, то есть произошло то чудесное оживление, которое делает компьютер универсальным устройством, универсальным вычислителем и переборщиком вариантов. Итак, граница очерчена, и просматривается, в каком объеме (минимальном) компьютер является объектом изучения. А дальше? Дальше два пути. Первый – расширяя понятие компьютер, добавляя к нему уже некий готовый функционал, например графический редактор, мы можем изучать его и утверждать о том, что изучается информатика – редакторы же связаны с компьютером. Второй – ответить на вопрос, что произошло в цепочке от потребности человека рисовать к появлению у компьютера такого функционала, удовлетворяющего этой потребности. Оставим на время второй путь и закончим рассуждения о нашем понимании компьютера. Повторим мысль о том, что возможности компьютера ограничены. Простейший пример (чуть-чуть абсурдный). Любой из нас, если потребуется, выполнит операцию 101000, выписывая соответствующее количество нулей. Компьютер, без специальных ухищрений, этого не сделает. Естественно, что возможности компьютера увеличиваются со временем – сравним компьютеры двадцатилетней давности и настоящие. Расширение возможностей позволяет решать все новые проблемы и совершенствовать решения старых. Расширяются возможности компьютера, но ограниченность компьютера остается .
Однако вернемся к нашим рассуждениям об информатике и продолжим их с помощью примера. Человек и до появления компьютера работал с текстом. В зависимости от вида деятельности эта работа была различна (писатель, редактор и т. д.). Другими словами, есть потребность работы с текстом, и есть проблема работы с текстом. С появлением компьютера человек «углядел», что последний может быть полезен для удовлетворения этой потребности, и разработал вначале простейший текстовый редактор, затем текстовый процессор с огромными, если сравнивать с первыми версиями, возможностями. Отметим, что в данном случае (и в других) совершенство инструмента, а текстовый процессор является инструментом, оказывает обратное влияние на процесс работы с текстом (обратная связь). Но не это главное, а в продолжение нашего наивного вопроса – «где здесь информатика»? Итак, в самом общем виде (см. рисунок), есть действительность, есть проблемы этой действительности, есть отображение этих проблем в некие их решения, использующие компьютер, в результате которого получаются некие продукты (так называемые новые информационные технологии – это лишь небольшая толика этих продуктов), удовлетворяющие потребностям этой действительности.
Примеры можно продолжить. Еще один для наглядности, связанный, в частности, и с обработкой текстов. В молекулярной биологии и в других областях знаний есть проблема поиска в больших объемах текстовых данных входящих в нее образцов. Другими словами, прообразом этой проблемы является элементарная задача поиска слова в тексте. Постоянное наращивание возможностей уровня B (см. рисунок) не решало запросы действительности. И в последние 25 лет сформировался новый подраздел информатики – «методы обработки строк».
Итак, вернемся к первоначальному вопросу. Информатика – это уровни A, B, C или A, B (см. рисунок)? Мы оставляем только самые логически разумные сочетания. Отметим, что при положительном ответе на вопрос о взаимосвязи информатики и компьютера («возможна ли информатика без компьютера») в нашей схеме, а она применима не только к информатике, появляется еще один, трудно определимый, «прямоугольник». Далее можно было бы рассуждать следующим образом. «Взять» образовательный стандарт школьного курса, соотнести его положения с приведенной схемой, а затем на основе некоего анализа с учетом привнесенных извне положений сделать определенные выводы и ответить на поставленный вопрос. Очевидно, что в зависимости от «привнесенных извне положений» могут получиться различные результаты, вплоть до того, что мы рассуждаем вовсе не о том, или до появления некоей новой информатики, например «асоциальной». Но попробуем пойти другим путем – спроецируем ситуацию на высшую школу, поймем, как в ней отвечают на поставленный вопрос, и сделаем обратную проекцию на общеобразовательную школу. Операции проецирования, как прямого, так и обратного, не приводят к искажению предмета анализа, ибо речь идет об одном и том же, просто в разных объемах.
«Лужайка» высшей школы также поражает своим многообразием направленности подготовки специалистов по информатике, но имеет более определенные границы. Вычленим три основополагающих российских образовательных стандарта.
Специальность 010200 Прикладная математика и информатика, квалификация – математик, системный программист. Естественно, что осуществляется фундаментальная подготовка по математике. В блоке общеобразовательных дисциплин информатика представлена курсами «Языки программирования и методы трансляции», «Системное и прикладное программное обеспечение» и «Базы данных и экспертные системы». Остальные составляющие подготовки зависят от выбранной в вузе специализации, но в основном, если последняя связана с информатикой, рассматриваются вопросы программирования и функционирования операционных систем разного назначения. Таким образом, согласно нашей схеме (см. рисунок), это уровни A и B. При этом уровень A трактуется чисто с математических позиций. Согласно логике стандарта подготовка по математике обеспечивает реализацию отображения A, с чем, конечно, трудно согласиться. Математическая составляющая в A безусловно есть, в некоторых проблемах она имеет принципиальное значение, но сведение методов решения проблем только к ней не соответствует реальному состоянию дел. И здесь в информатике имеет место парадоксальная ситуация, образно характеризуемая словами – «сапожник без сапог». Специалисты по информатике создают системы обработки информации различного назначения, в частности автоматизирующие различные виды деятельности, но собственная деятельность по отображению проблемы в некий программный продукт (уровень A) соответствующей поддержки практически не имеет. Структурное, объектно-ориентированное проектирование, а также различные технологии типа CASE (Computer Aided Software Engineering) или RAD (Rapid Application Development) лишь частично решают эту проблему, причем последние относят скорее к уровню C, а не A. Естественно, что эта часть проблематики уровня A слабо представлена в образовательных стандартах или никоим образом не затрагивается.
Специальность 351400 Прикладная информатика (по областям), квалификация – информатик – (квалификация в области). Для определенности будем считать областью – экономику (самый распространенный вариант). Общеобразовательный блок представлен стандартным набором курсов: вычислительные системы, сети и телекоммуникации; информационные системы; базы данных; высокоуровневые методы информатики и программирования; операционные системы, среды и оболочки; информационные технологии. К специальным дисциплинам относятся: проектирование информационных систем; интеллектуальные информационные системы; информационная безопасность, а также информационные системы в бухгалтерском учете и аудите, в банковском деле и т. д. Итак, в стандарте четко представлен уровень B (его программная составляющая) и та часть уровня C, которая относится к выбранной отрасли. Уровень A дается скорее в технологическом плане, связанном с общими вопросами проектирования информационных систем.
Специальность 654600 Информатика и вычислительная техника, квалификация – инженер. Общеобразовательный блок с точностью до деталей совпадает с аналогичным блоком предыдущей специальности, а в специальных дисциплинах (в зависимости от специализации) более детально представлен уровень B, например, курсами: теория вычислительных процессов; архитектура вычислительных систем и т. д. Уровень A отождествляется с программированием.
С некоторыми оговорками можно считать, что подготовка специалистов по уровню A осуществляется в рамках специальности «прикладная математика и информатика» (квалификация выпускника – математик, системный программист); уровню B – «информатика и вычислительная техника» (квалификация выпускника – инженер); уровню C – «прикладная информатика (по отраслям)» (квалификация выпускника, например информатик – экономист). Итак, если уровни B и C достаточно четко очерчиваются, то с уровнем A несколько сложнее. Так или иначе в нем присутствует то, что обозначают понятием «программирование». Но само по себе программирование, как знание систем программирования и умения что-то на них записывать, пусть даже в формализованном виде, не решает проблемы отображения A (см. рисунок), как не решает ее и чисто математическая составляющая подготовки. Приведем примеры в подкрепление точки зрения «за» и «против». Новый раздел информатики – методы обработки строк, имеющий огромное значение для многочисленных приложений. Его математическая составляющая минимальна. Другой раздел – методы защиты информации. Без знания математики не достигается даже первичное понимание сути пионерской работы У. Диффи и М. Э. Хеллмана. Но в том и другом случае ключом является понятие «алгоритм» и нечто (вспомним ситуацию «сапожника без сапог»), что условно обозначим как искусство перевода решения проблемы (оно не сводится к алгоритму) на язык, понятный на уровне B.
Итак, подведем определенную черту под вышеизложенным. Уровни B и C прописываются, что не скажешь об уровне A. Общепринятого понимания уровня A нет. Различные его трактовки опираются на не очень понятную аксиоматику. Использование понятия «искусство» вынужденное. Человек, когда его не удовлетворяет определенный язык как инструмент формализации, создает некий метаязык. Но в данном случае все попытки создания его в информатике трудно считать успешными. Популярное в настоящее время объектно-ориентированное проектирование вряд ли в полном объеме решает проблему.
А в школе, в школьном образовании, делается попытка интеграции уровней в единое целое в рамках ограниченного времени на изучение. И, естественно, возникает вопрос – возможно ли решение данной проблемы? Собрать в малом (по времени) большое, и не просто большое, а постоянно растущее, особенно на уровне С, целое.
Но помимо теоретической возможности такой интеграции есть еще один вопрос – а надо ли это делать? Если следовать логике одного из государственных мужей, утверждающего, что основной задачей школы является «подготовка грамотного пользователя технологий», естественно с приставкой – «новых информационных», то, конечно, «да», и основной акцент должен быть сделан на уровне С. Изучение уровня С имеет еще одну особенность, которую просто необходимо отметить. Научно доказано , что существующие методики изучения уровня С, во всяком случае те, которые представлены в современных учебниках, не развивают или очень слабо развивают интеллектуальный потенциал школьника. Мы не говорим, что не учат, это несколько разные срезы явления. Сумма запоминаемого фактографического материала огромна, так же как и навыки манипулирования «мышкой». Простой пример. Текстовый процессор Word известен всем, и все могут, так или иначе, работать с ним. Однако на вопрос о том, как он, текстовый процессор, выполняет с такой скоростью поиск как грамматических ошибок, так и многих стилистических погрешностей, ответят немногие.
В заключение необходимо сказать о той огромной ответственности современного общества перед детьми за их будущее. Любое достижение цивилизации помимо позитивной несет в себе и негативную составляющую. Компьютер – это хорошо или плохо для образования, для развития школьника? Современный школьник не знает таблицу умножения – зачем? есть калькулятор. Так в чем же заключается негативная составляющая компьютера? Любому педагогу, связанному с информатикой, приходилось и, вероятно, не один раз отвечать на вопрос родителей – «мы купили ребенку компьютер в надежде на то, что он повлияет на его развитие, а ребенок день и ночь играет – что делать»? Приведем почти абсурдный пример из другой области для того, чтобы пояснить эту мысль. Потребность человека убивать себе подобного известна. Человек придумал атомную бомбу, чтобы эффективно убивать, и она стала предметом общего пользования. Что произойдет – предсказать нетрудно. Так что убьет компьютер? Компьютер, при его бездумном использовании, убьет творческое начало в человеке и сделает из него нечто, как начинающееся, так и заканчивающееся примитивным потреблением кем-то созданных услуг. Пусть это несколько гипертрофированное утверждение, но это лучше, чем очередная эйфория, связанная с всеобщей компьютеризацией.
Оригинальное сочетание цветов в интерьере придаст вашему жилью праздничный и приятный вид, а вам подарит заряд бодрости.
Художественное тиснение кожи на ежедневниках и элитных кожаных изделиях.
Европейские и азиатские туры: Central Asia Tours - путешествие с удовольствием
