CC BY
71С.А. Бешенков, И.И. Трубина, Э.В. Миндзаева* КУРС ИНФОРМАТИКИ В СОВРЕМЕННОЙ ШКОЛЕ**
Общеобразовательный обязательный курс информатики существует в отечественной школе более 25 лет - с 1985 г. За это время его содержание получило значительное развитие, полностью изменившее первоначальные представления о его роли в системе школьных предметов. Это явилось отражением изменения представлений о месте информатики в системе науки и в структуре общего образования. Однако в силу известного психологического эффекта (влияние броских лозунгов, известных фамилий, модных брендов и др.) у многих людей, в том числе причастных к принятию решений, информатика ассоциируется главным образом с шумной кампанией 1980-х годов по обеспечению «компьютерной грамотности» и постоянно воспроизводимым словосочетанием «информационные и коммуникационные технологии». В докладе показывается, что представляет собой современный общеобразовательный курс информатики и каковы перспективы его развития в свете задач, стоящих перед современным образованием.
* Бешенков Сергей Александрович - доктор педагогических наук, профессор, заведующий Лабораторией дидактики информатики Института содержания и методов обучения Российской академии образования. E-mail: srg57@mail.ru; Трубина Ирина Исааковна- доктор педагогических наук, профессор, ведущий научный сотрудник Лаборатории дидактики информатики Института содержания и методов обучения Российской академии образования. E-mail: trubina@labinfo1.ru; Миндзаева Этери Викторовна- кандидат педагогических наук, старший научный сотрудник Лаборатории дидактики информатики Института содержания и методов обучения Российской академии образования. E-mail: mindzaeva@labinfo1.ru
** Представлены текст доклада на заседании 7 совместного семинара ИПИ РАН и ИНИОН РАН «Методологические проблемы наук об информации» (21 мая 2012 г.) и послесловие к нему. Электронная версия текста доклада, а также презентация, список присутствующих, аудиозапись, послесловие, фотографии и слайд-шоу находятся на странице заседания по адресу: http://www.inion.ru/index.php?page_id=440
224
Ключевые слова: информатика; образование; средняя школа; компьютерная грамотность; общеобразовательный предмет; метапредмет.
Введение
Общую объективную тенденцию развития курса информатики как обязательного школьного предмета за четверть века можно выразить так: «От компьютернойй грамотности к общеобразовательному предмету, от общеобразовательного предмета к "метапредмету"».
Рассмотрим последовательно компоненты названной триады.
1. Компьютерная грамотность
1.1. Формальным поводом закрепления информатики как обязательного школьного предмета стало Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР 1984 г. «Об обеспечении компьютерной грамотности молодежи». Наполнение этого термина конкретным содержанием и выстраивание системы обеспечения «компьютернойй грамотности» было поручено нескольким научным коллективам, в том числе и НИИСиМО (Научно-исследовательский институт содержания и методов обучения АПН СССР, в настоящее время -Институт содержания и методов обучения Российской академии образования, ИСМО РАО). Основным идеологом школьной информатики в тот период стал академик А.П. Ершов (1931-1988). Его личность и идеи оказали существенное влияние на последующее развитие курса информатики. Итог этого влияния трудно оценить однозначно. С одной стороны, информатика получила мощный импульс для своего развития, с другой - ее ориентация на алгоритмизацию, программирование, освоение компьютеров далеко не полностью отвечала целям общего образования.
Вопреки распространенному мнению о «творческом потенциале компьютера», освоение алгоритмов и в особенности современных программных средств во многом способствует развитию шаблонного мышления. В результате границы мира учащегося приближаются к границам возможностей среды Windows или какой-либо иной среды компьютерной деятельности. Обучение навыкам алгоритмизации имеет непреходящее значение для развития мышления. Но преподавать информатику исключительно в подобном «формате» - значит лишать школьников будущего, поскольку всякая по-настоящему человеческая деятельность не укладывается в шаблоны.
225
Об этом ярко и парадоксально сказал современный математик и философ В.Н. Тростников: «...На самом деле жизнь не подчинена никакой логике; она противоположна алгоритму! Возьмем то, что противоречит любой логике, - юмор, дурачество, остроты. Известно, что чем человек умнее, сильнее, жизнеспособнее, тем больше он ценит эти вещи, - по-видимому, как раз за нелогичность... Сигнал "я распоряжаюсь алгоритмами, а не они мною" мгновенно схватывается другой живой душой... Капризная и кокетливая женщина, о которой не знаешь, шутит она или говорит правду... показывает, что она личность, хозяйка над логикой, а не ее раба...» (16, с. 329).
Тем не менее алгоритмы составляют важную часть нашей жизни. В противовес мнению В.Н. Тростникова, можно привести мысль известного математика ХХ в. А. Уайтхеда о том, что развитие цивилизации определяется количеством созданных алгоритмов (19).
В обоих высказываниях содержится правда. Поэтому изучение алгоритмов и программирования, на наш взгляд, целесообразно осуществлять, основываясь на «золотой середине» между крайними точками зрения.
1.2. Постепенно компьютерная грамотность стала ассоциироваться с информационными технологиями, которые большинству людей и представляются сутью информатики. Чтобы лучше понять смысл заключенной здесь проблемы, вначале вкратце остановимся на соотношении науки и технологии.
Современная наука, т.е. наука Нового времени, возникла около 400 лет назад и отличается от античной созерцательной науки именно своей прагматической направленностью, технологичностью. Например, исключительную популярность в XVI-XVII вв. приобрела идея «всеобщей математики» (Mathesis universalis), которая получила дальнейшее развитие в трудах Г.В. Лейбница, а позднее стала краеугольным камнем математической логики. В соединении с принципом символического исчисления (заметим, также вполне «технологическим») она стала одной из основ информатики.
Примечательно высказывание одного из идеологов науки Нового времени Т. Гоббса: «Знание есть только путь к силе. Теоремы (которые в геометрии являются путем исследования) служат только решению проблем. И всякое умозрение в конечном счете имеет целью какое-нибудь действие или практический успех» (7, с. 77). Аналогичным образом оценивали западноевропейскую науку крупнейшие мыслители XX в. М. Хайдеггер и К. Ясперс.
Современное естественно-научное и математическое образование, основываясь на традициях новоевропейской науки, целиком
226
воспринимает и ее технологичность. Например, в школьном курсе математики подчеркивается важность освоения различных алгоритмов: алгоритма Евклида, алгоритма деления отрезка на две равные части и т.д. В курс химии включено описание различных технологий: производства аммиака, чугуна, стали и других веществ. Таким образом, изучение основ наук как таковых - это уже во многом изучение основ различных технологийй. Разумеется, не менее важную роль играет при этом и формирование научного мировоззрения. Однако оно ни в коей мере не является «оторванной от жизни» теорией.
Что касается «информационных технологий», те из них, которые присутствуют в большинстве учебников и учебных пособий, вовсе не относятся к числу таковых. В действительности это не технологии (последовательности операций, которые должны привести исполнителей к заданному результату), а программные средства информатизации.
2. Общеобразовательный предмет естественно-научного цикла
Переход курса информатики в качественно новое состояние в середине 1990-х годов был обусловлен двумя причинами:
• дальнейшим развитием самой информатики, главным вектором которого стала ее «фундаментализация»;
• необходимостью реализации системного принципа В.С. Лед-нева, согласно которому содержание общеобразовательного предмета определяется совокупной структурой предмета обучения и структурой обобщенной (инвариантной) деятельности человека.
Иными словами, было необходимо вернуть информатику к общеобразовательным традициям, заложенным еще в 1960-1970 гг.
Согласно концепции академика РАО В.С. Леднева (1932-2004)1, содержание образования определяется двумя детерминан-
1 Леднев Вадим Семенович (1932-2004) - педагог, академик РАО (с 1992), член-корреспондент АПН АН СССР (с 1990), доктор педагогических наук (1981), профессор (1982). Окончил Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства в 1955 г. Преподавал в школе-лаборатории при МГПИ (1961-1965), с 1965 г. работал в учреждениях АПН. В 1988-1992 гг. - директор ШОТСО, в 1992-1995 гг. - директор Института общеобразовательной школы. В 1992-1993 гг. - академик-организатор Отделения общего среднего образования РАО. В начале 1960-х годов обосновал возможность включения в общее образование курса основ кибернетики, разработал концепцию и содержание курса. Соч.: Об изучении элементов кибернетики и автоматики в средней школе. - М., 1962; Начала кибернетики. - М., 1967; Классификация наук. - М., 1971; Содержание общего среднего образования. - М., 1980; Содержание образования. - М., 1989; Структура педагогической науки. - М., 1991; Содержание образования сущность, структура, перспективы. - М., 1992; Структура научного знания. - М., 1995 и др.
227
тами: структурой деятельности и структурой объекта изучения, которым является окружающая действительность (10, с. 23). Поэтому возникновение в системе школьного образования нового общеобразовательного курса всегда подчиняется объективным закономерностям. Это было блестяще доказано самим В.С. Ледне-вым, еще в 1961 г. обосновавшим необходимость введения в школе общего кибернетического образования. Такое образование должно было включить в себя изучение соответствующего общеобразовательного курса наряду с изучением информационных процессов и управления в рамках других школьных дисциплин.
Согласно устоявшейся точке зрения, информатика является фундаментальной естественно-научной дисциплиной, изучающей закономерности протекания информационных процессов в системах различной природы, а также методы и средства автоматизации этих процессов.
Понимание информатики как естественно-научной дисциплины привносит в нее определенную логику, отражающую основные компоненты познания:
• предмет познания (феномен);
• инструмент познания (модель);
• область применения (где используются результаты познания).
Исследования, проведенные в Лаборатории дидактики информатики ИСМО РАО, позволили раскрыть содержание названной триады по отношению к информатике. Было показано, что основным феноменом, отражающим информационный компонент реальности, являются информационные процессы, основным инструментом познания - информационные модели, а областями применения, которые целесообразно рассматривать в рамках общеобразовательной школы, - сферы управления, технологий, социума. Для основной школы (5-9-е классы) такой подход представляется важным, поскольку именно в 7-9-х классах формируются начала естественнонаучного мировоззрения на основе фундаментальных представлений о веществе, энергии и информации.
Именно этот подход был положен в основу Образовательного стандарта 2004 г. и реализован в ряде учебников и учебных пособий, созданных сотрудниками Лаборатории дидактики информатики (С.А. Бешенков, Н.В. Матвеева, Е.А. Ракитина, Э.В. Миндзаева, Г.М. Нурмухамедов и др.).
Особая роль в этом подходе отводилась информационным моделям. В решении практически любой задачи содержится этап моделирования. Более того, понятие модели является ключевым для
228
всего процесса познания и человеческого бытия в целом. Так, например, в школьном курсе физики рассматривается много разнообразных уравнений, которые представляют собой модели изучаемых явлений или процессов. Понятие модели играет принципиально важную роль даже в областях, казалось бы, далеких от физики, химии, информатики. Например, смысл такого литературного жанра, как басня или притча, состоит в переносе реальных отношений между людьми на отношения между животными или вымышленными персонажами. Справедливо было бы сказать, что всякое литературное произведение может рассматриваться как информационная модель, ибо она фокусирует внимание читателя на определенных сторонах человеческой жизни.
Информационные модели создают основу для качественного перехода общеобразовательного курса информатики в ранг «мета-предмета». Поскольку исследования в этом направлении только начинаются, а его результаты, по-видимому, будут представлять интерес и для других школьных предметов, рассмотрим это новое качество информатики более подробно.
Заметим, что существует определенная сложность в понимании смысла самого термина «метапредметность». Префикс «мета» традиционно означает рекурсивное и рефлексивное применение соответствующего понятия (например, «метатеория» - теория, анализирующая структуру и методы какой-либо другой теории, «метаязык» - язык, на котором осуществляется рассмотрение какого-либо другого языка, и т.д.). Поэтому «метапредметность» означает нечто совершенно иное, чем «надпредметность» или «общепредметность» (термины Федерального государственного образовательного стандарта). На наш взгляд, вопрос требует более глубокого осмысления, поэтому в рамках данного текста мы будем опираться на интуитивное понимание «метапредметности».
3. Информатика как «метапредмет»
Видение информатики как технологической и естественнонаучной дисциплины далеко не исчерпывает ее образовательного потенциала. Напротив, как показывают многочисленные философские, социологические и педагогические исследования, информатика отражает наиболее существенные и важные черты современной цивилизации.
Одну из важнейших тенденций нашего времени можно обобщенно выразить термином «виртуализация». Его суть заклю-
229
чается в том, что приблизительно с начала 1920-х годов стал активно конструироваться искусственный универсум, имеющий часто противоречивое отношение к реальному миру. Теоретической основой подобных конструкций стала возможность принципиального разделения знака и обозначаемого им предмета. «Мысль одно, дело другое, образ действия третье - между ними колесо причинности не вертится», - так в свое время иллюстрировал эту мысль Ф. Ницше (13, с. 16). Позже был сформулирован «основной тезис формализации», который позволяет осмыслить процессы виртуализации с теоретической точки зрения (2, с. 62).
Знаки и составленные из них тексты приобрели в ХХ в. решающее значение для науки, культуры и человеческой жизни в целом. Сегодня человек практически полностью погружен в мир знаков и текстов, которые являются умозрительными (и далеко не всегда позитивными) конструкциями, имеющими весьма слабые связи с реальностью в широком понимании этого слова. В результате человек часто не знает и не понимает окружающего мира, прежде всего мира физической реальности. Следствием этого становится отчуждение человека от этой реальности, неспособность адекватно воспринимать природные феномены, а также факты культурной и общественной жизни.
Применительно к математике эту особенность информационной цивилизации охарактеризовал выдающийся математик современности академик В.И. Арнольд (1937-2010): «Продолжающаяся, как утверждают, 50 лет аксиоматизация и алгебраизация математики привела к неудобочитаемости столь большого числа математических текстов, что стала реальностью всегда угрожающая математике полная утрата контакта с физикой и естественными науками... Характерным признаком аксиоматически-дедуктивного стиля являются немотивированные определения, скрывающие фундаментальные идеи и методы; подобно притчам, их разъясняют лишь ученикам наедине» (1, с. 8).
Эта ситуация отражается и в системе образования. Школьник может успешно решать разнообразные задачи, но он, как правило, не умеет грамотно интерпретировать полученные им результаты, т.е. действовать вне выбранной знаковой системы. Например, в процессе решения задачи по определению диаметра земного шара ученик вполне может получить в ответе 1,5 км и не испытывать при этом потребности в верификации результата. Подобных примеров можно привести множество.
230
В связи с этим вспоминаются замечательные книги Я.И. Пе-рельмана, например его «Занимательная арифметика», где ставилась задача развития интуиции числа, его связи с реальностью («Много или мало - миллион шагов?»). Забвение необходимости развития такой интуиции приводит к деформации процесса познания и в конечном счете всей сферы человеческого бытия.
В качестве еще одного примера можно сравнить учебники по физике Ю.Б. Румера (1929) и И.К. Кикоина (1970-1980). Объективная реальность, отраженная в этих учебниках, одна и та же. Но представленные в них знаковые системы существенным образом отличаются. В учебнике Румера прослеживается явное желание связать знаковую систему с реальностью. Напротив, в учебнике Кикоина столь же явно стремление оставаться внутри знаковойй системы. В том же ключе можно рассматривать тенденцию замены лабораторных работ формальными выкладками (так называемая «меловая физика») и в последнее время - виртуальными компьютерными экспериментами. Подобная тенденция имеет всеобщий характер (можно сравнить учебники по геометрии А.П. Киселева и А.В. Погорелова - результат будет примерно тем же).
Таким образом, движущими силами развития общеобразовательного курса информатики на современном этапе (развитие его метапредметного аспекта) являются:
а) феномен виртуализации - визитная карточка современной информационной цивилизации. Без осмысления виртуализации невозможны социализация учащихся в современном мире и вообще осмысленная жизнь и деятельность человека;
б) каскад кризисных явлений современного мира, имеющих главным образом информационную (знаковую) природу. Стало очевидным, что их преодоление невозможно без накопления определенного интеллектуального потенциала, способного генерировать принципиально новые идеи, методы, теории. Сформировать этот потенциал в рамках элитарного образования невозможно -необходим выход на уровень общего образования. «Матапредмет-ность» информатики позволяет заложить один из основных «кирпичей» в фундамент для развития такого потенциала;
в) внутренний фактор, связанный с необходимостью развития межпредметных связей внутри системы учебных предметов не только естественно-научного, но и гуманитарного циклов. Только в этом случае возможно формирование у школьников целостной картины мира, что, несомненно, - одна из важнейших задач об-
231
щего образования. На наш взгляд, информатика - это идеальный инструмент установления таких связей.
Рассмотрим некоторые примеры учета этих факторов в рамках метапредметного курса информатики. Здесь можно не только детально рассмотреть феномен виртуализации, но и сформулировать систему задач и упражнений нового типа, имеющих, как нам представляется, важное образовательное и воспитательное значение.
Пример 1. Пристрастие учащихся (и вообще многих людей) к современным кинофильмам во многом обусловлено эффектом новизны, что активно эксплуатируется их создателями. В то же время такая новизна является внешней, «виртуальной» - большинство фильмов построены по четкой схеме.
В эксперименте, проведенном в гимназии № 2 г. Железнодорожного Московской области, учащимся предлагалось самостоятельно создать новую серию о Джеймсе Бонде. Для этого они должны были проанализировать известные им серии, определить схему сюжета (она везде одна и та же) и, пользуясь этой схемой, самостоятельно придумать новую серию. В качестве комментария учащимся сообщалось, что подобной деятельностью занимались многие люди, хорошо понимающие механизмы массовой культуры. Классический пример - известный специалист по семиотике Умберто Эко, написавший бестселлер «Имя розы», по которому был снят одноименный фильм. Результатом этой деятельности (во многом неожиданным) были снижение у учащихся эффекта новизны и как следствие - заметное падение интереса к указанной кинопродукции.
Виртуализация многочисленных сторон человеческого бытия формирует устойчивое представление о том, что наиболее легкий путь достижения цели - манипуляция со знаковыми системами. Наибольший размах эта деятельность приобрела в финансовой сфере. Конечный результат этой деятельности очевиден - происходит дисбаланс знаков и предметов материального мира, что и является источником кризисов. Информатика и в этом случае способна сформировать у школьников исходную точку зрения на эти процессы.
Пример 2. В рамках упомянутого эксперимента учащимся было предложено задание найти общность между командой присваивания (основной командой в языке программирования) и инфляцией.
Вопрос с первого взгляда кажется бессмысленным и даже провокационным. В реальности же он нацеливает на более глубокое осмысление сути этих явлений. Команда присваивания основана на разделении имени величины и ее значения, причем значение
232
величины можно изменять, не меняя ее имени. Тот же механизм присущ инфляции: не меняя денежного номинала, можно изменить его покупательную способность. Таким образом, учащимся демонстрируется, что в том и другом случае действует один и тот же информационный механизм. С другой стороны, в программировании хорошо известен эффект «переполнения», когда именованная ячейка памяти компьютера не в состоянии разместить большую величину. Учитывая общность механизма, можно предположить, что аналогичный эффект может произойти и в финансовой сфере, вследствие чего возникает кризис. Рассмотренные примеры свидетельствуют о том, что в информатике заложены широкие возможности межпредметного характера, позволяющие найти глубокую связь между различными явлениями окружающего мира.
По нашему мнению, образовательная ценность культуры в значительной мере определяется ее способностью формировать единый взгляд на мир. Необходимость такой картины обусловлена резким увеличением областей познания и видов человеческой деятельности. Осознанное восприятие и осмысленная деятельность невозможны без того, чтобы общенаучные, мировоззренческие представления стали неотъемлемой компонентой научного, учебного и профессионального труда. Этот факт был вполне осознан еще в 1930-е годы. В работе знаменитого немецкого философа М. Хайдеггера «Время картины мира» (1938) подчеркивалось, что основным процессом Нового времени является освоение мира «как картины», т.е. создание некоторого единого образа, системы.
Роль информатики в этом процессе двоякая. С одной стороны, ее понятийный аппарат позволяет устанавливать связи между весьма далекими, на первый взгляд, явлениями. С другой - информатика является методологической базой, позволяющей выделить в других дисциплинах общие принципы структурирования информации.
Достаточно долгое время роль интегративного начала в науке выполняли предметы естественно-научного цикла, прежде всего - математика и физика, что было связано в основном с исключительными достижениями названных дисциплин в постижении природы вещей и их вкладом в развитие человеческой цивилизации. Многие принципы, сформулированные в этих областях знания, стали восприниматься как общенаучные и общекультурные, т.е. они стали играть роль интегрирующего начала современного знания. К их числу можно отнести:
• принцип системности;
• принцип симметрии и связанные с ним законы сохранения;
233
• принцип неопределенности и связанный с ним принцип дополнительности;
• принцип неполноты формальной системы;
• принцип «нелинейности» (учет внутрисистемных взаимодействий).
Указанные принципы используются в настоящее время далеко за рамками тех явлений, для решения которых они были сформулированы. Например, сформулированный для квантовой механики принцип неопределенности Гейзенберга («Невозможно одновременно точно измерить импульс и координаты квантового объекта») активно, хотя и в ином смысле, используется в теории перевода («Невозможно одновременно точно обеспечить перевод смысла текста и его стилистических особенностей»).
Важнейшее назначение общенаучных принципов состоит в расширении горизонта познания мира за пределы непосредственного восприятия. Например, принцип симметрии говорит, в частности, о том, что законы природы в отдаленных уголках Вселенной такие же, как и в нашей Солнечной системе. На этом принципе основаны достижения современной космологии.
Роль подобных принципов в становлении мировоззрения и формировании аналитического компонента профессиональной деятельности исключительно велика. Они не только задают определенную «матрицу» миропонимания, но и воплощаются в различных видах человеческой деятельности. То, каким образом человек решает проблему, зависит не только от конкретных знаний и умений, но и от его общей мировоззренческой установки.
В ряде исследований (8; 17; 18) показано, что тенденция развития современной инженерной деятельности состоит в значительном усложнении социотехнических и системотехнических задач, решение которых не может быть получено только в рамках естественных и технических наук. Это обстоятельство предопределяет гуманитаризацию инженерной деятельности, что предполагает синтез общенаучных и общетехнических знаний с культурой эпохи, соединение специальных, т.е. профессиональных знаний с миром человеческих ценностей, взаимопроникновение знаний о природе и технике со знаниями о человеке и смысле его жизни.
В обществе, где велика роль информации, перечисленные принципы уже не охватывают всех особенностей протекающих в мире процессов, а следовательно, не могут служить основой полноты образования, как в мировоззренческом, так и в деятельностном аспектах. Определяющую роль здесь начинают играть информаци-
234
онные принципы, связанные с фундаментальными понятиями «информация», «информационный процесс», «информационная система». Мы подошли к рубежу, когда общенаучные принципы должны быть интерпретированы с информационной точки зрения.
Например, Ю.М. Лотман применил расширенное понимание к принципу дополнительности Н. Бора, первоначально означавшему, что для описания всякого целостного явления необходимо использовать взаимодополняющие представления. Ю.М. Лотман пишет: «Сколь ни распространяли бы мы круг наших сведений, потребность в информации будет развиваться, обгоняя темп нашего научного прогресса. Следовательно, по мере роста знания незнание будет не уменьшаться, а возрастать, а деятельность, делаясь более эффективной, - не облегчаться, а затрудняться. В этих условиях недостаток информации компенсируется ее "стереоскопичностью" - возможностью получить совершенно иную проекцию той же реальности» (15, с. 235).
К общим информационным принципам можно отнести:
• основной тезис формализации;
• принцип информационного моделирования;
• принцип информационного управления;
• принцип нелокальности информационных взаимодействий;
• принцип универсальности цифрового кодирования.
На наш взгляд, интеграцию системы школьных предметов целесообразно осуществлять, опираясь на «принцип двойного вхождения» академика В.С. Леднева (каждая область включается в содержание образования двояко: как отдельный учебный предмет и в качестве «сквозных линий» в содержании школьного образования в целом (10, с. 224), по следующей схеме:
1) общенаучные принципы формулируются и комментируются в рамках соответствующих учебных дисциплин;
2) в информатике формируются представления об общих подходах к структурированию информации в процессе познания и развивается необходимый для этой деятельности понятийный аппарат.
Отметим, что важность освоения общих подходов к структурированию информации важна не только в естественно-научной области. Например, многие произведения мировой культуры ХХ в., входящие в программу общеобразовательной школы, вряд ли могут быть адекватно поняты вне рамок теории знаковых систем, вне связи с информатикой.
235
Пример 3. Одно из самых значительных произведений русской и мировой литературы ХХ в. - роман М.А. Булгакова «Мастер и Маргарита» имеет множество трактовок, которые рассматриваются при изучении этого произведения в общеобразовательной школе. Возможно изучение романа и под углом зрения, в котором особую роль играет структура самого текста. В романе можно обнаружить разнообразные и тонкие примеры интертекста (текста в тексте), а также гипертекста, который в настоящее время является основой организации информации в сети Интернет. Изучение романа под этим углом зрения дает результаты, которые трудно получить при иных подходах. Это позволяет открыть перед учащимися роль структуры текста, связь структуры с логикой автора, значение ключевой информации в тексте и многие другие аспекты, позволяющие отнести роман «Мастер и Маргарита» к классическим произведениям постмодернизма (15, с. 159).
Важнейшим метапредметным аспектом общеобразовательного курса информатики является системное и последовательное обучение знаково-символической деятельности. Информатика способна предоставить информационные модели как средства работы с различными формами представления информации. Поэтому именно на уроках информатики формируются метапредметные умения работы с различными формами представления информации, информационными моделями (от построения модели до ее использования в ходе решения конкретной задачи). Эти умения способны проецировать метазнания в области знаково-символиче-ской деятельности на другие учебные предметы. Обучение процессу моделирования на уроках информатики, как правило, предполагает использование примеров из разных областей знания и деятельности (лингвистики, физики, химии, географии, биологии, математики, театра, музыки, психологии и др.). Обучение моделированию ведется с использованием самых различных знаковых систем: от естественных знаковых систем до систем высокой степени формализации, включая языки программирования, алгебру логики и др.
Не менее значимый метапредметный аспект информатики состоит в формировании четкого понимания и структурирования окружающей человека информации, осознания социальной значимости взаимодействия с окружающим миром через знаковые системы и формализацию, определении границ этой составляющей. Лишь в этом случае можно ожидать от человека осмысленных и социально значимых действий.
236
Заключение
Школьные предметы обеспечивают аналитическое восприятие действительности, в то время как целостная картина мира может быть построена лишь на основе единства аналитического и синтетического подходов. В педагогике достаточно давно идет поиск подходов и форм обеспечения синтеза, интеграции, соединения частей в единое целое. Для формирования категориального строя мышления необходимы обнаружение и фиксация метазнания в рамках школьного образования, а затем представление и предъявление его в форме единства научных методов и понятий, универсальных принципов и законов.
В информатике зафиксированы универсальные понятия и принципы, относящиеся к информационной деятельности, которые в форме метазнания могут стать основой для развития общеобразовательного курса информатики в его «метапредметной» трактовке. Это может сыграть фундаментальную роль в интеграции традиционных школьных предметов.
Литература
1. Арнольд В.И. Дополнительные главы теории обыкновенных дифференциальных уравнений. - М.: Наука, 1978. - 304 с.
2. Бешенков С.А., Гейн А.Г., Григорьев С.Г. Информатика и информационные технологии: Учеб. пособие для гуманит. факультетов педвузов / Урал. гос. пед. ун-т. - Екатеринбург, 1995. - 144 с.
3. Бешенков С.А., Миндзаева Э.В. Образовательные стандарты второго поколения. Примерная программа по информатике для основной школы в рамках стандартов второго поколения / Материалы циклов всероссийских телемостов по вопросам федеральных государственных образовательных стандартов второго поколения. Естественно-научные дисциплины. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. - 77 с.
4. Бешенков С.А., Миндзаева Э.В. Цикл видеолекций «Основные тенденции развития предмета информатики при переходе на новый образовательный стандарт» /«Ак@демические курсы». - ИСМО РАО, 2011. [Электронный ресурс]. -Режим доступа: Ш:р://асоиг8е8.ги/соиг8е/у1е\м.рЬ|р?1<3=42
5. Бешенков С.А., Ракитина Е.А., Матвеева Н.В., Милохина Л.В. Непрерывный курс информатики. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2008. - 143 с.
6. Бешенков С.А., Трубина И.И., Миндзаева Э.В. Развитие универсальных учебных действий в общеобразовательном курсе информатики. - Кемерово: Изд-во КРИПКиПРО, 2010. - 111 с.
7. Гоббс Т. Избранные произведения в двух томах. - М.: Мысль, 1980. - Т. 2. - 314 с.
8. Гулякова С.Л. Развитие представлений о современной информационной картине мира как фактор готовности выпускников вуза к профессиональной деятельности: автореф. дис. ... канд. пед. наук: 13.00.08. - М., 2007. - 21 с.
237
9. Кузнецов А.А., Бешенков С.А., Ракитина Е.А. Информатика 8. - М.: Просвещение, 2008. - 176 с.
10. Леднев В.С. Содержание образования: сущность, структура, перспективы. - М.: Высш. шк., 1991. - 224 с.
11. Логвинов И.И. Дидактика: история и современные проблемы. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. - 205 с.
12. Моисеев Н.Н. Универсум. Информация. Общество. - М.: Устойчивый мир, 2001. -200 с.
13. Ницше Ф. Так говорил Заратустра. Соч. в 2-х томах. - М: Мысль,1990. - Т. 2. -412 с.
14. Примерные программы по информатике для основной и старшей школы / Под ред. Бешенкова С.А. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. - 176 с.
15. Руднев В.П. Словарь культуры ХХ века. - М.: Аграф, 1999. - 384 с.
16. Тростников В.Н. Мысли перед рассветом. - Париж: YMCA-Press, 1980. - 360 с.
17. Шутикова М.И. Информационное моделирование - основа построения курсов информатики экономического профиля // Информатика и образование. - 2005. -№ 7. - С. 127-128.
18. Шутикова М.И. Информационное моделирование при профессиональной подготовке // Специалист. - 2006. - № 11. - С. 17-19.
19. Whitehead A.N. Science and modern world: An Anthology. - N.Y., 1953. - 456 p.
ПОСЛЕСЛОВИЕ
Семенова Софья Юльевна, канд. филол. наук, ИНИОН РАН, ст. науч. сотр.
Отдела комплектования научных фондов Фундаментальной библиотеки, доцент РГГУ
В докладе С.А. Бешенкова, И.И. Трубиной и Э.В. Миндзаевой обсуждаются методологические принципы построения курсов информатики для средней школы. Сильной стороной предлагаемой авторами концепции представляется акцентированное внимание к моделированию как важному и в определенном смысле универсальному инструменту познавательной и практической деятельности. Выработка у учащихся навыков моделирования, в том числе (и в первую очередь - для данной учебной дисциплины) моделирования компьютерного, должна способствовать будущей успешной деятельности подрастающего поколения в разных сферах - в науке, производстве, социуме.
В докладе подчеркивается междисциплинарный характер информатики, что дает основание для ее интерпретации как мета-предметной дисциплины в учебном процессе. Этот подход также представляется ценным.
238
Определенное возражение вызывает рассмотрение в школьном курсе такой сущности, как файл, в качестве исходной порции информации. На наш взгляд, стоит ориентировать школьников на дискретное, квантованное представление данной субстанции. Соответственно, опорным в информационной сфере должно стать понятие «бит» - минимальный квант информации, значение произвольного бинарного признака. Вероятно, следует как можно раньше дать представление о двоичной системе счисления, затем, для детей постарше, о 16-ричной. Бит должен занять место в ряду основных «кирпичиков» вырабатываемой у школьников картины мира, наряду с числом, словом, атомом, молекулой, клеткой, аксиомой. Бит, трактуемый как значение бинарного признака, обеспечит гносеологический базис для понимания глубинной связи информатики с семиотикой и логикой (последнее связано с изоморфизмом пары числовых значений и парой «истина - ложь»). Файл же, как представляется, следует рассматривать как удобный технологический артефакт, объект виртуальной реальности, которому физически соответствует некая совокупность ячеек машинной памяти (которая, вообще говоря, может быть разрозненной, фраг-ментированной). Файл является довольно поздним понятием компьютерной сферы (программисты 1950-х - первой половины 1970-х годов обходились понятием «ячейка»). Кроме того, понятие файла не уместно при рассмотрении внемашинных информационных процессов - устной коммуникации, передачи генетической информации в биологии и др.
Материал поступил 5 июня 2012 г.
Дворкина Маргарита Яковлевна,
д-р пед. наук, РГБ, гл. науч. сотр.
Доклад С.А. Бешенкова, И.И. Трубиной и Э.В. Миндзаевой отражает изменения представлений «о месте информатики в системе наук и в структуре общего образования». Доклад демонстрирует переход от сложившегося и бытующего взгляда на информатику как науку по обеспечению «компьютерной грамотности» и овладению информационно-коммуникационными технологиями к более широкому пониманию содержания этой дисциплины. В докладе показано, что «представляет собой современный общеобразовательный курс информатики и каковы перспективы его развития в свете задач, стоящих перед современным образованием».
239
Информатика рассматривается не только как фундаментальная естественно-научная дисциплина, изучающая «закономерности протекания информационных процессов в системах различной природы, а также методы и средства автоматизации этих процессов», но и как дисциплина, «отражающая наиболее существенные и важные черты современной цивилизации». Выделены понятия «информация», «информационный процесс», «информационная система», обоснованы информационные принципы. По мнению авторов, понятийный аппарат информатики позволяет устанавливать «связи между весьма далекими на первый взгляд явлениями».
Авторами показано, что «основным инструментом познания в информатике являются информационные модели, а областями применения, которые целесообразно рассматривать в рамках общеобразовательной школы, - сферы управления, технологий, социума». По мнению авторов, информационные модели создают основу для перехода общеобразовательного курса информатики в ранг «метапредмета», что она оказывается «идеальным инструментом установления межпредметных связей внутри системы учебных предметов не только естественно-научного, но и гуманитарного циклов». На основе этого авторы видят возможность формировать у школьников «целостную картину мира», обеспечить «синтез общенаучных и общетехнических знаний с культурой эпохи, соединение специальных, т.е. профессиональных знаний с миром человеческих ценностей, взаимопроникновение знаний о природе и технике со знаниями о человеке и смысле его жизни».
Отмечая, что «школьные предметы обеспечивают аналитическое восприятие действительности, в то время как целостная картина мира может быть построена лишь на основе единства аналитического и синтетического подходов», авторы подчеркивают, что «для формирования категориального строя мышления необходимы обнаружение и фиксация метазнания в рамках школьного образования, а затем представление и предъявление его в форме единства научных методов и понятий, универсальных принципов и законов». Они показывают, что в информатике «зафиксированы универсальные понятия и принципы, относящиеся к информационной деятельности, которые в форме метазнания могут стать основой для развития общеобразовательного курса информатики в его "метапредметной" трактовке. Это может сыграть фундаментальную роль в интеграции традиционных школьных предметов». Такой подход представляется перспективным.
240
Значимо, что авторы видят в информатике «методологическую базу, позволяющую выделить в других дисциплинах общие принципы структурирования информации». Важнейший метапред-метный аспект общеобразовательного курса информатики, по мнению авторов, - «системное и последовательное обучение знаково-символической деятельности», осознание «социальной значимости взаимодействия с окружающим миром через знаковые системы и формализацию».
Представленная трактовка информатики вселяет надежду на то, что будет покончено с противопоставлением семантической информатики и компьютерной информатики, что усилия ученых перестанут распыляться и информатика существенно продвинется в своем развитии.
Хочу поблагодарить докладчиков за четкое, убедительное изложение своей концепции, которая мне представляется обоснованной.
Материал поступил 5 июня 2012 г.
Саночкин Владимир Викторович, канд. физ.-мат. наук, журнал «Эволюция», зам.гл. редактора
Благодарен авторам за содержательный и интересный доклад, который представил историю развития и текущее состояние преподавания в школе информатики - предмета, быстро эволюционирующего и имеющего большое значение для современного человека.
Особенно важна, на мой взгляд, мысль авторов о метапред-метности информатики, о том, что она может играть значительную роль в формировании общего мировоззрения у современной молодежи. Метапредметность информатики, ее явное или неявное присутствие во всех других предметах вытекает из фундаментальности изучаемого в ней феномена информации, из того, что информационные процессы являются неотъемлемой частью всех процессов в природе и обществе. Так же как физика, изучающая фундаментальные свойства материи, стала основой материалистического миропонимания, так теперь и информатика может помочь по-новому взглянуть на мир идеальных процессов и тем самым совместно с физикой дать целостную картину мира, гармонично объединяющую материальную и идеальную стороны природы. Востребованность именно такого интегративного подхода в современном обществе и образовании отмечается в докладе.
241
Именно метапредметность и даже метанаучность информатики проявляется в процессах виртуализации человеческой деятельности. Цитата из доклада: «Одну из важнейших тенденций нашего времени можно обобщенно выразить термином "виртуализация". Его суть заключается в том, что приблизительно с начала 1920-х годов стал активно конструироваться искусственный универсум, имеющий часто противоречивое отношение к реальному миру. Теоретической основой подобных конструкций явилась возможность принципиального разделения знака и обозначаемого им предмета. "Мысль одно, дело другое, образ действия третье - между ними колесо причинности не вертится", - так в свое время иллюстрировал эту мысль Ф. Ницше». И далее: «Врезультате человек часто не знает и не понимает окружающего мира, прежде всего мира физической реальности. Следствием являются отчуждение человека от этой реальности, неспособность адекватно воспринимать природные феномены, а также факты культурной и общественной жизни». В связи с этим нужно отметить, что, во-первых, виртуализация началась не в прошлом веке, а еще в древности с появлением языка. Яркие примеры виртуального «искусственного универсума» - религии и сказки. В этом вопросе авторы, на мой взгляд, все еще не освободились от влияния той самой «компью-тероцентрической» точки зрения в информатике, от которой пытаются отойти. Во-вторых, виртуальный мир нельзя считать причинно не связанным с реальностью, как это декларирует Ницше. Именно непонимание взаимозависимости мира идей и реальности приводит к тем отрицательным последствиям виртуализации, которые упомянуты во втором из приведенных отрывков доклада. На самом деле виртуальный мир строится на преобразованных сведениях о реальном мире и служит в конечном счете для формирования действий в реальном мире. В докладе отмечены важность и распространенность моделей в нашей жизни, их незаменимость в познании. Так вот, виртуальный мир - это мир виртуальных моделей, полезность и эффективность которых проверяются в ходе реальных действий, производимых с их помощью. Виртуальное моделирование требует, как правило, гораздо меньших ресурсов, чем создание материальных моделей, и в наше время более доступно для широкого использования в процессах обучения, принятия решений и многих других сферах деятельности. Более того, последствия некоторых действий могут быть опасны, и виртуальное их исследование предотвращает реальные разрушения и жертвы. Все это стимулирует создание и быстрое развитие виртуального мира. Именно поэтому, как отмечают авторы, наблюдается тенденция «замены лабораторных работ формальными выкладками (так
242
называемая "меловая физика") и в последнее время - виртуальными компьютерными экспериментами. Подобная тенденция имеет всеобщийй характер>.
Не только непонимание связей между реальностью и виртуальным миром, но и чрезмерное увлечение виртуализацией дает отрицательные последствия. В докладе отмечено, что «эта ситуация отражается и в системе образования. Школьник может успешно решать разнообразные задачи, но он, как правило, не умеет грамотно интерпретировать полученные им результаты - т.е. действовать вне выбранной знаковой системы>. К сожалению, это относится не только к школьникам. Практика, как и прежде, остается главным мерилом истины, и правильное соотношение между ней и виртуальными действиями должно выполняться и в образовании, и в других сферах жизни. Поэтому важно отмеченное в докладе понимание, что виртуализация создает определенные проблемы, которые надо исследовать и решать. Кстати, разница между решением задач в виртуальной и реальной среде обсуждается также в других материалах, выложенных на сайте нашего семинара1. Там, в частности, показано, что в результате деятельности происходят естественный и искусственный отбор моделей и идей, положенных в их основу. Таким образом, реальность оказывает решающее влияние на формирование, по крайней мере, полезной части виртуального мира, а виртуальный мир - на преобразование реальности.
Отсюда напрашиваются выводы, которые в докладе не сформулированы, но важны для развития науки, образования и практики. Они состоят в том, что исследование связей между виртуальным и реальным миром, а также нахождение правильных пропорций между деятельностью в каждом из них является важной задачей науки, а внедрение полученных при этом знаний в умы учащихся - важной задачей образования. В результате можно ожидать повышение эффективности и безопасности практической деятельности.
Не могу не обратить внимание на встречающееся в тексте доклада, но, на мой взгляд, не вполне удачное употребление модного теперь прилагательного «информационная» для характеристики модели. Дело в том, что в любую, в том числе и материальную, модель вводится информация об исследуемых параметрах моделируемой системы. Эта информация преобразуется в ходе эволюции модели, и
1 Саночкин В.В. Природа информации и развития: Сб. ст. - М., 2004. - 76 с. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.inion.ru/files/File/Sanochkin_ БЬогп1к_ 2004.doc (см. раздел «Проверка контекста, появление и преодоление заблуждений»).
243
в результате получается информация о состоянии оригинальной системы в ходе моделируемых процессов. Материальная или идеальная система, собственно, и становится моделью исследуемой системы только благодаря наличию в ней информации о состояниях последней в ходе ее эволюции. Поэтому прилагательное «информационная» в данном случае ничего не выделяет. Если авторы желают выделить моделирование в знаковой или виртуальной среде, то, на мой взгляд, более уместны со словом «модель» были бы прилагательные «абстрактная», «формальная», «виртуальная».
Наконец, о прозвучавшем в докладе скептицизме по поводу определения информации. Да, в настоящее время нет единого мнения о природе информации, и есть сомневающиеся в самой возможности эту природу однозначно определить. В связи с этим импонирует позиция авторов представлять учащимся всю палитру мнений по этому вопросу. Мне кажется, что внедрять в молодые умы мысль о невозможности определения информации недопустимо, так как это может помешать им определить ее в будущем. Тем более, что актуальность такого определения несомненно существует, ибо опора на интуитивные представления, формирующиеся на основе опыта, ведут к разночтениям и недоразумениям вследствие различности этого опыта. Это прекрасно подтверждается практикой: в каждой специализированной области информатики имеются свои особенности в представлениях об информации. Преодолевать эти разночтения необходимо для элементарного междисциплинарного общения и решения междисциплинарных задач, для ясного и непротиворечивого объяснения учащимся общей сути информационных процессов, собственно, и объединяющей их под этим названием, и, наконец, для философского обобщения знаний об информации. В связи с этим призываю авторов обратить внимание на универсальность определения информации через соотношения свойств, которые определяются при сравнении объектов, предложенного в концепции «Информация - структура». Эта универсальность подтверждается доказательствами, многочисленными примерами и пока никем не опровергнута. Она позволяет объединить различные представления об информации (как «атрибутивные», так и «функциональные») на единой основе, что я попытался показать в докладе на 5-м заседании нашего семинара1. Ни один
1 Саночкин В.В. О возможности объединения различных представлений об информации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.inion.ru/index.php? раде^=436^=437&^=435
244
другой подход пока не давал такой возможности непротиворечивого объединения указанных подходов и объяснения различных свойств информации, включая семантические, с единой точки зрения. В принципе, как отмечено в обсуждаемом докладе, именно такой цельный, интегративный подход нужен для формирования общих мировоззренческих представлений у учащихся.
Признаюсь, порадовало высказанное при обсуждении наблюдение докладчика, что современная молодежь придерживается в большинстве своем «вполне атрибутивных взглядов». Это напоминает выдвинутый в начале прошлого века одним из классиков науки тезис о том, что новые знания нередко внедряются не путем убеждения оппонентов, а просто при смене поколений, когда сторонники устаревших взглядов уходят со сцены, и новое поколение, непредвзято сравнивая идеи, выбирает из них более прогрессивные.
В заключение еще раз хочу поблагодарить авторов за интересный доклад, давший обильную пищу для размышлений.
Материал поступил 5 июня 2012 г.
Коротенков Юрий Григорьевич, канд. физ.-мат. наук, ИСМО РАО, ст. науч. сотр.
Лаборатории дидактики информатики
В основном я согласен с докладчиками, но хотелось бы внести некоторые нюансы.
Любая наука определяется своим предметом, с которым связаны ее назначение, цели и пр. Хотя сам предмет - это тоже результат исследования. Тем не менее после ее оформления в качестве дифференцированной науки он должен быть четко и однозначно (семантически) определен.
Предмет является представлением методами и средствами данной науки ее объекта исследования, который, к сожалению, у информатики, мягко говоря, неоднозначен.
Объектом информатики считаются информация, информационные процессы и методы их осуществления. Это верно. Однако -это и объект исследования множества наук (если не всех). Здесь достаточно понимания информации как одной из образующих мира вместе с материей и энергией. На уровне философского, а значит, и общенаучного понимания достаточно определении АД. Урсула: «Информация - это отраженное многообразие мира».
Необходима аксиоматизация исходных понятий информатики и, следовательно, постулирование объекта ее исследования. Труд-
245
но рассчитывать на то, что предложенные кем-то постулаты будут сразу с восторгом приняты, но работать в этом направлении надо.
Вообще говоря, информатика во многом уже постулирована, но мы эти постулаты не всегда замечаем из-за их неявного выражения. Например, определение Поспеловым абстрактного знания -это, по сути дела, постулат.
Информатика бурно развивается, и ее формализация не успевает за этим развитием. Более того, многим это кажется и ненужным - важнее ее прагматика. Как ни парадоксально, но это в большей степени нужно относительно «посторонним» людям -педагогам (методистам от информатики), науковедам, библиофилам, всем, кто по роду занятий заинтересован в метаинформатике.
Информатика не изучает всю информацию. Она изучает только общие (инвариантные, закономерные) свойства определенных классов информационных систем. Именно в этом состоит ее метапредметность как метанауки (наднаучной системы) и как универсального метаязыка науки.
Сложности предмета информатики заключаются еще и в том, что наряду с метазнаниями ученики должны изучать и «живые» информацию и информационные процессы как отражение информационной деятельности и как предметы деятельностной реализации обучения.
Но и эти сложности не более чем временные.
Материал поступил 6 июня 2012 г.
Делицын Леонид Леонидович, канд. техн. наук, доцент кафедры прикладной информатики МГУКИ, доцент кафедры новых медиа и теории коммуникации факультета журналистики МГУ им. М.В. Ломоносова
С огромным интересом послушал доклад С.А. Бешенкова, И.И. Трубиной и Э.В. Миндзаевой. Доклад был настолько интересным, что я приобрел на «Озоне» два учебника информатики (для 9-10-х и для 11-х классов) и методическое пособие «Моделирование и формализация», которые немедленно прочитал. Для докторанта, аспиранта, магистранта и для специалиста это - ценнейшие пособия, с помощью которых можно отчасти залатать дыры в знаниях, которых у нас не было. Скажем, у меня в школе не было курса информатики, но в старших классах (в начале 80-х) мы ездили на УПК, где нам преподавали «Вычислительную технику» и «Програм-
246
мирование». В первом случае мы изучали правила де Моргана, триггеры и сумматоры, а второй представлял собой курс Фортрана. Сейчас я попытался вспомнить, усвоили ли мы тогда Фортрана, и мне кажется, что без регулярной практики наши навыки были очень слабыми. Навыки выработались только позже, в ходе практики, но постепенно они создали твердую базу, на основе которой я мог без труда освоить некоторые другие языки программирования и с большим трудом - некоторые другие, поскольку база была неполной, старой. Увы, конкретные знания устройства триггеров или языков программирования очень быстро устаревают. Откроем стандартный учебник информатики, где описывают компьютеры и программные средства, - в нем добрая половина страниц уже бесполезна. К тому же школьник все это уже знает и без учебников. В середине 90-х я учился в аспирантуре в США, и в соседнем департаменте - компьютерных наук, известном сильной школой по СУБД, - решили открыть курс Фортрана для факультетов естественных наук. Так вот, в департаменте компьютерных наук не нашлось человека, способного обучать Фортрану, - никто уже его не помнил или никогда не знал. В начале 90-х американских студентов учили программировать на C++, во второй половине - на Java. Преподавателя Фортрана нашли только у нас, на факультете наук о Земле - аспиранта из Индии, который, подобно мне, когда-то штудировал этот язык. Наверное, в этом состоит слабость всех курсов, основанных на «приближенных к практике» знаниях, - они быстро устаревают, и среди них масса ненужных. Напротив, знания, которые мы находим в учебниках и пособиях С.А. Бешенкова и его соавторов, гораздо долговечнее. Они не устареют так быстро. Меня смущает только весьма общий характер этих знаний: не будут ли многие положения казаться школьникам «пустыми словами»? Ведь даже студент, который приходит слушать курс информатики, сразу спрашивает, будем ли мы изучать такой-то и такой-то программный пакет, например для обработки изображений или видео, т.е. у студента уже есть потребности и ожидания. Если школьник еще не намучился с триггерами, языками программирования, если у него нет личного опыта, широкой базы глубоко прочувствованных примеров, не слишком ли многое ему или ей придется брать на веру, попросту заучивать? Так, например, авторы сообщают, что при моделировании структуры объекта модель можно количественно оценить при помощи вероятностных показателей, таких как точность средних оценок и доверительные интервалы. Может быть, сегодняшние школьники без труда рассчитывают доверительные
247
интервалы, но мой опыт подсказывает, что даже студенты и аспиранты никогда про них не слышали. То же относится к «уровню критерия статистической значимости отличий в наблюдаемом поведении объекта и его модели», к связи симметрии с законами сохранения, принципом нелинейности и пр. База, на которой делаются обобщения, должна быть твердой, а есть ли уже у школьника достаточный материал для обобщений? Тут можно спросить: не зазубривали ли мы точно так же операторы языка Фортран? Конечно, зазубривали. Однако потом мы кое-как могли применить эти знания и не остаться разочарованными. Преподаватели могли проверить, проконтролировать наши знания. А как проверить знание и использование понятий, относительно которых ученые все еще ведут дебаты? Впрочем, я не преподаю в школе, поэтому уровень знаний сегодняшних школьников могу видеть только по тем остаткам, которые доживают до института.
Повторю еще раз, что мне самому, как исследователю-практику с лакунами в знаниях, эти учебники и пособия чрезвычайно ценны, и я рекомендовал бы их каждому коллеге. Думаю, что они весьма полезны учителю, преподавателю (любого предмета), не говоря уже о преподающих аспирантах.
Материал поступил 9 июня 2012 г.
Соколова Надежда Юрьевна, ИНИОН РАН, ученый секретарь
В своем докладе авторы отмечают, что «Современное естественно-научное и математическое образование, основываясь на традициях новоевропейской науки, целиком воспринимает и ее технологичность. <...> Разумеется, не менее важную роль играет при этом и формирование научного мировоззрения. Однако оно ни в коей мере не является «оторванной от жизни» теорией. <...> Согласно устоявшейся точке зрения, информатика является фундаментальной естественно-научной дисциплиной, изучающей закономерности протекания информационных процессов в системах различной природы, а также методы и средства автоматизации этих процессов. <...> Было показано, что основным феноменом, отражающим информационный компонент реальности, являются информационные процессы, основным инструментом познания - информационные модели, а областями применения, которые целесообразно рассматривать в рамках общеобразовательной школы, - сферы управления, технологий, социума. Для основной школы (5-9-е классы) такой подход представляется
248
важным, поскольку именно в 7-9-х классах формируются начала естественно-научного мировоззрения на основе фундаментальных представлений о веществе, энергии и информации»1.
Остается открытым вопрос: основы какого научного мировоззрения прививают в настоящее время школьникам? Из текста следует, что преподавание ведется, скорее всего, в рамках неклассической картины мира.
Однако уже с 1980-х годов активно формируется образ следующей, постнеклассической научной картины мира, характеризующейся такими понятиями, как «нелинейность», «неопределен" 2
ность», «хаосомность», «утрата системной памяти»2.
Представляется, что именно в рамках этого научного мировоззрения теория информации получит дальнейшее развитие, так как само понятие информации в этой картине мира является одним из ключевых, влияющих на природу протекания процессов (возрастание энтропии, нелинейность и др.).
Кроме того, если идти методом «от противного» (по-винеровски) и принять постулат, что информация - это «не материя и не энергия», то что мы наблюдаем в неживой природе, например, когда растет на деревьях листва или трава зеленеет? Есть ли это именно информационные процессы, а не процессы обмена веществом или энергией?
Материал поступил 10 июня 2012 г.
Миндзаева Этери Викторовна, канд. пед. наук, ИСМО РАО, ст. науч. сотр.
Лаборатории дидактики информатики
Прежде всего выражаю благодарность всем участникам семинара за активное внимание к проблемам, затронутым в докладе.
Один из вопросов, заданных на семинаре, натолкнул меня на мысль просить разрешения организаторов, и прежде всего Юрия Юрьевича, вместо традиционного послесловия, очень коротко, штрихами обозначить условия, в которых автор будущего школьного учебника информатики начинает свой труд.
1 Бешенков С.А., Трубина И.И., Мидзаева Э.В. Курс информатики в средней школе [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.inion.ru/files/File/MPNI_ 7_21_05_2012_0_Beshenkov.pdf
2 Лешкевич Т.Г. Философия науки: традиции и новации: Учеб. пособие для вузов. - М.: «Издательство ПРИОР», 2001. - 428 с. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.koob.ru/leshkevish/filosofiya_nauki_traditsii_novatsii
249
Итак, на практике все выглядит следующим образом.
1. Есть некий документ под названием «Фундаментальное ядро содержания общего образования», причем существует он в форме «проекта» (по крайней мере, в ином, утвержденном виде его никто не видел или его никому не показывают). В этом документе, по мнению авторов, представлены основополагающие факты научного знания, необходимые для отражения в образовательном стандарте. Есть много школьных предметов: физика, математика, литература, русский язык, биология, обществознание и др. Информатики здесь нет.
Однако в тексте про математику есть такие блоки: арифметика, алгебра, математический анализ, геометрия, вероятность и статистика, математическая теория информации и модели информатики.
Содержание последнего блока приведено ниже.
Что такое «модели информатики», мне непонятно. Это модели предмета? Модели науки? Относиться к подобному словотворчеству можно, как представляется, только отрицательно. И уровень компетентности авторов, которые пишут стандарт образования, сразу вызывает много вопросов.
МАТЕМАТИКА...
Математическая теория информации и модели информатики
Дискретное (в том числе двоичное) представление информации.
Единицы измерения количества информации. Сжатие информации.
Кодирование и декодирование.
Преобразование информации по формальным правилам. Алгоритмы. Способы записи алгоритмов; блок-схемы. Логические значения, операции, выражения. Алгоритмические конструкции (имена, ветвление, циклы). Разбиение задачи на подзадачи, вспомогательные алгоритмы. Типы обрабатываемых объектов. Примеры алгоритмов. Выигрышная стратегия в игре.
Вычислимые функции, формализация понятия вычислимой функции, полнота формализации. Сложность вычисления и сложность информационного объекта. Несуществование алгоритмов, проблема перебора.
Перечень вопросов, отражающих информатику и представленных в разделе предмета «Математика», оставляю на суд участников семинара. Позволю себе прокомментировать лишь один -«Выигрышная стратегия в игре». Видимо, авторы данного документа всерьез озабочены воспитанием прежде всего отличных игро-
250
ков, да так, что этот частный вопрос отдельной темы вынесен в отдельный смысловой компонент стандарта!
2. Процесс обучения происходит по законам, многие из которых обусловлены закономерностями знаково-символической деятельности и в основе которых лежат информационные процессы сбора, формализации (кодирования / декодирования) информации, ее интерпретации, использования информации для принятия решения, поиска вариантов и выбора способа действия в различных условиях, которые должны быть правильным образом описаны и осмыслены, что представляет собой построение и проверку на адекватность тех или иных информационных моделей (в том числе алгоритмов и программ). В конечном итоге все перечисленное и есть формирование и предметного знания как такового, и самого способа действия по обучению (самообучению).
Это и есть формирование метазнания - интегративного знания, полученного путем обобщения и выявления единства научных понятий и методов, представленное в виде универсальных понятий и законов.
Специфика и значение школьного курса информатики в формировании метазнания обусловлены системным и последовательным изучением информационных процессов, информационных закономерностейй, информационных понятийй, принципов и законов, лежащих в основе любойй человеческойй деятельности, в том числе обучения.
Ни один школьный предмет не в состоянии взять на себя эти функции - у каждого из них свои цели и задачи. Обучение всем дисциплинам происходит на русском (родном) языке, но лингвистические понятия, закономерности и законы системно и последовательно изучаются в рамках определенного общеобразовательного курса. По аналогии обучение всем дисциплинам происходит с использованием информационных понятий, методов, принципов и технологий, но системно и последовательно изучаться они должны в определенном предметном поле, в поле общеобразовательного курса информатики.
Однако для реализации подобных принципов прежде всего необходимо их отразить в учебниках и электронных образовательных ресурсах.
3. Единый государственный экзамен по информатике - один из самых узконаправленных, отражающий лишь незначительное число тем всего общеобразовательного курса информатики даже в рамках действующего образовательного стандарта. В материалах ЕГЭ широко представлены темы, которые имеют явно арифметическую направленность (например, перевод чисел из одной системы счисления в
251
другую и т.п.). В то же время отсутствуют или слабо представлены темы, имеющие универсальное общеучебное значение, нацеленные на метапредметные результаты, например: моделирование, интерпретация информации, структурирование информации и др.
Разработчики компьютеризированного ЕГЭ идут еще дальше: «В ситуации новых подходов к стандартам образования Единый государственный экзамен все в большей мере будет определять содержание образования в старшей школе. Другим важным вопросом. является выбор нотации для записи алгоритмов и языков программирования, которые будут использоваться в компьютеризированном ЕГЭ. Эксперимент по разработке компьютеризированной версии ЕГЭ по информатике, проведенный осенью 2010 года, показал, что определенные ограничения свободы выбора языка программирования неизбежны»1.
Меня беспокоит противоречие между целями образования, заявленными во ФГОСе, и интерпретацией этих целей разработчиками ЕГЭ по информатике. Чему должен уделить внимание автор учебника информатики? Натаскиванию на ЕГЭ или формированию информационной грамотности и культуры - неотъемлемых качеств современного человека?
Материал поступил 10 июня 2012 г.
Хлебников Георгий Владимирович, канд. филос. наук, ИНИОН РАН, зав. Отделом философии
Центра гуманитарных научно-информационных исследований
Субстанция доклада, его интер- и гипертекстуальность, затрагиваемые в нем вопросы, темы и проблемы далеко превосходят формальные рамки, обозначенные его названием, и являются, по-видимому, счастливым примером конкретной реализации принципа многомерного мышления применительно к логически очерченному экзистенциальному топосу.
Методологически интересным у авторов представляется также постоянное трансцендирование семантики конкретных вопросов и систематическое интегрирование их в более широкий смысловой
1 Лещинер В.Р. Перспективы ЕГЭ по информатике // Всероссийский съезд учителей информатики. Москва, МГУ им. М.В. Ломоносова, 24-26 марта 2011: Тез. докл. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2011. - С. 523.
252
гипертекст, который, в свою очередь, опять рассматривается со следующего метауровня, уже, как правило, sub specia philosophiae.
Таким образом, как представляется, исследовательская рефлексия не связывается существующими концептуальными каркасами, а обретает свои собственные синоптичность и гибкость, в оптике которых при чтении и прослушивании выступления в сознании реципиента возникают расходящиеся волны смыслов и фиксируются, вероятно, менее явные и нетривиальные базовые идеи-предпосылки, как бы задающие само поле обсуждения.
Одной из таких концепций - и важнейшей - для автора настоящего Послесловия представилась имплицитная предпосылка тотальности информации, которая по известной формулировке вместе с энергией и материей присутствует во всех проявленных объектах, по-видимому, в виде формы или дизайна. А это, наверное, не только указывает на существование соответствующего активного агента-Создателя и является основанием возможности всеобщего обмена информацией, но и оказывается рациональным подтверждением и экспликацией знаменитого 113-го фрагмента Гераклита ^uv6v ¿от naoi то ppoveav: «Совместно суще (обще) всем (сущим) мыслить». То есть, предлагая один из наиболее очевидных вариантов прочтения смысла этого высказывания, мышление в той или иной мере онтологически присуще всем сущим: и богам, и людям, и животным, и птицам, и рыбам, и растениям, и камням, и т.д. (например, и атомам). Почему? Благодаря, можно предположить, существованию всеобщего фундамента - единого информационного поля, частью которого (различным по величине «возмущениями» которого) являются все единицы сущего как имеющие в нем определенный скалярный информационный «заряд». При этом информация, как предполагается, в отличие, например, от импульса энергии, передается мгновенно (если у вашего брата рождается ребенок, то вы тут же онтологически становитесь его дядей, находись вы от него хоть на противоположном краю Вселенной). Тогда оказывается, что при всех видах взаимодействия происходит также интенсивный информационный обмен, который и может быть интерпретирован как одна из форм «мышления», тем более, что глагол ppoveav в греческом языке имеет чрезвычайно широкий спектр значений, среди которых кроме «думать, мыслить, размышлять» есть еще и «быть настроенным, расположенным», а также «стремиться, устремляться (мыслью)».
Материал поступил 10 июня 2012 г.
253
Черный Юрий Юрьевич, канд. филос. наук, ИНИОН РАН, заместитель директора по науч. работе
Как в раковине малой - Океана Великое дыхание гудит, Как плоть ее мерцает и горит Отливами и серебром тумана, А выгибы ее повторены В движении и завитке волны, -Так вся душа моя в твоих заливах, О, Киммерии темная страна, Заключена и преображена.
Максимиллиан Волошин. 6 июня 1918 г.
Едва приеду в Кисловодск, От счастья таю, словно воск. И, сладким воздухом дыша, Сама поет моя душа!
Михаил Пляцковский. Май 1977 г.
Вынесенные в заглавие текста два эпиграфа, на первый взгляд, могут показаться совершенно не относящимися к теме. Однако в действительности они выражают то последействие 7-го заседания семинара «Методологические проблемы наук об информации», которое не прекращается и поныне.
На фоне благодатной изобильной южной природы - сначала Крыма, а затем и Северного Кавказа - я ощутил недостаточность антропоцентрического подхода к информации, связывающего его исключительно с обществом. Пока едва ли можно говорить о переходе на атрибутивные позиции, но тем не менее в моем сознании произошел определенный сдвиг. Он связан с большим вниманием к проблемам эволюции.
Подобно тому как музыка может рождаться из природной стихии в результате подражания ей (например, из шума прибоя1), возможно допустить наличие некоторой протоинформации в живой или даже неживой природе. Вероятно, между человеческим сознанием как частью природы и другими натуральными феноменами нет непроходимой границы. А потому на низших эволюционных уровнях информация оказывается тоже присутствующей, «разлитой», хотя и не в столь явной форме, когда речь идет о смысле, представленном в человеческом сознании.
Материал поступил 24 июня 2012 г.
1 http://video.mail.ru/mail/yuri.chiorny/4147/4178.html
254
