CC BY
60
SS ВЕСТНИК РМАТ № 1 • 2021
УДК 37.02
В.А. КАЛЬНЕИ, С.Е. ШИШОВ
АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ МЫШЛЕНИЕ В КОНТЕКСТЕ ЦИФРОВОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ
ОБУЧАЮЩИХСЯ
Анализируется роль алгоритмического мышления как одного из компонентов цифровой компетентности. Представлены результаты эмпирического исследования цифровой компетентности обучающихся. Рассмотрены направления формирования цифровой компетентности в учебном процессе.
Ключевые слова: алгоритмическое мышление, цифровая компетентность, учебный процесс, учебная деятельность, цифровые технологии, электронная обучающая программа.
Analysis of algorithmic way of thinking as digital competence component. Authors represent results of student's digital competence empiric research and examine directions of digital competence formation at education process.
Keywords: algorithmic way of thinking, digital competence, education process, education activity, digital technologies, electronic teaching program.
Проблема построения и осуществления учебной деятельности в цифровой образовательной среде является одной из актуальных в современной дидактике. Качество обучения зависит от того, насколько и педагоги, и обучающиеся готовы к условиям цифровизации образовательного процесса. Какие бы дискуссии ни велись по поводу целесообразности и эффективности обучения в цифровой образовательной среде, реалии таковы, что наступающая цифровая эпоха делает необходимостью создание и развитие цифровой педагогики. Одним из ее составляющих является цифровая компетентность обучающихся. Вопрос состоит в том, насколько сегодняшние школьники, студенты колледжей и вузов готовы к решению учебных задач с использованием цифровых технологий, т.е. насколько уровень их цифровой компетентности соответствует их способно-
© Кальней В.А., Шишов С.Е., 2021
сти решать учебные задачи в цифровой образовательной среде.
Цифровая компетентность обучающихся является ключевым понятием в данной статье, поэтому авторы считают необходимым определить свою позицию в понимании данного термина, учитывая опыт других научных школ и исследователей этой проблемы.
В самом общем виде цифровую компетентность понимают как способность работать в цифровой среде. Цифровая компетентность основывается на знании цифровых продуктов и умении их использования для создания и сбора данных, их обработки и анализа. Наиболее содержательным и раскрывающим структуру и сущность понятия, на наш взгляд, является следующее определение: «Цифровыми компетенциями, формирование которых интегрировано во все образовательные программы НИУ ВШЭ, являются: 1. Цифровая грамотность для использования цифровых технологий
и инструментов работы с информацией с целью удовлетворения личных, образовательных и профессиональных потребностей, коллективной работы в цифровой среде, учитывая основы безопасности, этические и правовые нормы. 2. Алгоритмическое мышление и программирование: от формализованной постановки задач и разработки алгоритма решения до использования современных инструментов программирования. 3. Анализ данных и методы искусственного интеллекта: от использования математических методов и моделей для извлечения знаний до решения профессиональных задач и разработки новых подходов» [1, с. 3]. В содержании цифровой компетентности обучающихся в профессиональных образовательных организациях, кроме общепользовательского уровня, особое значение придается цифровой компетентности, необходимой для решения профессиональных задач. Это связано с тем, что профессиональные образовательные организации не только используют цифровые продукты для решения образовательных задач, но и готовят кадры для цифровой экономики: «...владение цифровыми производственными технологиями потребует от выпускников самых различных направлений профессионального образования, в том числе от тех, которые прежде были связаны с процессом цифровизации только на уровне общепользовательских компьютерных навыков» [3, с. 12]. Кроме того, цифровые компетенции в профессиональной деятельности обеспечивают выполнение таких работ, как «работа с облачными хостингами, работа с алгоритмами искусственного интеллекта» [3, с. 37]. Очевидно, что алгоритмическое мышление становится важнейшим факто-
ром в формировании цифровой компетентности обучающихся, поэтому цифровизация экономики в целом и образования в частности повышает актуальность формирования и развития алгоритмического мышления у обучающихся.
Мы не ставили задачу выяснить уровень цифровой компетентности обучающихся профессиональных образовательных организаций. Цель нашего исследования состояла в определении представлений обучающихся о целесообразности использования цифровых технологий (ЦТ) в процессе профессионального обучения будущих специалистов среднего звена. Анкета обучающихся состояла из 13 закрытых и двух открытых вопросов. В анкетировании приняли участие 1048 студентов.
На первый вопрос анкеты «Насколько часто вы используете цифровые технологии (например, поиск информации в интернете, использование электронных курсов, работа и использование мессенджеров)?» 100% обучающихся ответили, что используют ЦТ каждый день. Это говорит о развитии цифровых технологий для различных действий. Потому что в вопросе нет четкости относительно использования ЦТ в процессе обучения. Второй вопрос анкеты «Насколько часто вам приходилось использовать цифровые технологии (например, поиск информации в сети Интернет) для теоретической или практической подготовки по дисциплинам?» также получил однозначный ответ «Часто» (100% респондентов).
Ответы на третий вопрос анкеты для обучающихся «Что для вас было бы очень важно при выборе электронной обучающей программы?» указали на то, что обучающиеся в первую очередь
100 ВЕСТНИК РМАТ № 1 • 2021
оценивают картинку, т.е. включается некий стереотип привлекательности (красивый = хороший). Такие рассуждения свойственны человеку, при этом необходимо учитывать возраст респондентов (от 17 до 21 года), когда максимализм и высокие показатели оценки зашкаливают.
Четвертый, пятый и шестой вопросы анкеты посвящены дистанционному обучению: «Имеете ли вы опыт дистанционного обучения?»; «Образовательная организация предоставляет вам возможности для дистанционного обучения?»; «Обеспечивает ли вас ПОО материально-техническим оборудованием (общее и специфическое программное обеспечение, оргтехника и т.п.)?». Так как в связи с пандемией ко-ронавируса дистанционное обучение было массово организовано в весеннем семестре 2019/20 учебного года и осеннем семестре 2020/21 учебного года, на все три вопроса обучающимися выбран ответ «Да».
Вопросы анкеты «Считаете ли вы необходимым активное использование цифровых технологий в процессе подготовки будущих специалистов среднего звена?» и «Считаете ли вы необходимым внедрять в программу профессиональной подготовки специалистов среднего звена дистанционные курсы, разработанные с целью освоения профессионально-ориентированных дисциплин?» заставили мнения обучающихся разделиться. В открытых ответах такое разделение было объяснено. Обучающиеся провели разделение на два вида: обучение в аудитории на лекционных и лабораторно-практических занятиях, учебная практика и отдельно — обучение на производстве. Что касается обучения в колледже, то обучающиеся приветствуют использование
цифровых технологий, объясняя это следующими моментами: возможность повысить визуализацию технологий выполнения определенных процессов, возможность увидеть весь процесс в целом, а не по частям, выбор индивидуальной траектории изучения темы или урока, возможность организации самоконтроля, знакомство с лучшими практиками выполнения работ. Производственная практика, по мнению обучающихся, не требует включения цифровых технологий, потому что качество ее прохождения напрямую связано с возможностями их дальнейшего трудоустройства.
Десятый вопрос анкеты для обучающихся звучал следующим образом: «Какие цифровые технологии вы используете в процессе подготовки практических заданий по дисциплинам?». Обучающимися был выбран ответ «Общее программное обеспечение», и это при том, что в качестве предлагаемых вариантов выступили общее программное обеспечение, специальное программное обеспечение, онлайн-би-блиотеки, реферативные базы данных, электронные учебники, онлайн-курсы и ЭУМК.
Это свидетельствует о низком уровне цифровой грамотности и несформи-рованности достаточного уровня мотивации к использованию многообразия цифровых технологий, что говорит о том, что преподавателями не показан полный потенциал и возможности цифровых технологий в процессе обучения.
Данные опроса показали, что требуют особого внимания все компоненты цифровой компетентности. Но возникает вопрос: где, какими средствами, в каких учебных дисциплинах формируется цифровая компетентность
выпускников и школ, и колледжей? Где учат работе с алгоритмами? Какие средства применяются для развития алгоритмического мышления, необходимого для формирования цифровой компетентности? Казалось бы, эти проблемы решаются на уроках информатики, но практика показывает, что одних уроков информатики недостаточно. Эксперты Федерального института педагогических измерений констатируют, что основная масса выпускников школы не в состоянии написать компьютерную программу в соответствии с алгоритмом, записанным на естественном языке [4, с. 117].
Особо актуальным, на наш взгляд, является развитие алгоритмического мышления как важного фактора в формировании цифровой компетентности выпускников и школ, и профессиональных образовательных организаций. Что же понимается под алгоритмическим мышлением? Алгоритмическое мышление определяется совокупностью мыслительных действий и приемов, которые направлены на разработку алгоритмов как специфических продуктов человеческой деятельности. Развитие алгоритмического мышления связывают с обучением алгоритмам. В обучении алгоритмам выделяют несколько способов: «обучать алгорит-
мам решения; обучать алгоритмам поиска алгоритмов; обучать общим методам поиска неалгоритмического характера; обучать отдельным правилам действий, указывая учащимся, какие операции можно применять в процессе решения; ставить человека в проблемную ситуацию, ... рассчитывая на совершенно самостоятельное нахождение алгоритмического процесса в ходе самонаучения» [2, с. 129]. Существует точка зрения, что алгоритмическое мышление в основном развивается на уроках математики и информатики. «Понятие алгоритма возникло в математике» [2, с. 41]. Тем не менее существуют фундаментальные исследования, подтверждающие дидактический потенциал других предметов в развитии алгоритмического мышления. Так, исследование, проведенное под научным руководством Л.Н. Ланда, получило убедительные результаты по развитию алгоритмического мышления на уроках русского языка [2, с. 275].
Возрастающая значимость общеобразовательных предметов в профессиональных образовательных организациях дает основания для создания эффективных методик развития алгоритмического мышления обучающихся, что позволит решить задачу формирования цифровой компетентности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Концепция развития цифровых компетенций студентов НИУ ВШЭ (приложение 7 к протоколу заседания ученого совета НИУ ВШЭ от 26.06.2020 № 10). М, 2020.
2. Ланда Л.Н. Алгоритмизация в обучении. М.: Просвещение, 1966.
3. Педагогическая концепция цифрового профессионального образования и обучения / под ред. В.И. Блинова. М, 2020.
4. Трудности и перспективы цифровой трансформации образования/под ред. А.Ю. Уварова, ИД. Фрумкина. М.: ИД ВШЭ, 2019.
