ОТДЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ИСТОРИКО-ЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ШКОЛЬНОГО КУРСА ИНФОРМАТИКИ
статья по информатике и икт

УДК 373.1

ОТДЕЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ИСТОРИКО-ЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ШКОЛЬНОГО КУРСА ИНФОРМАТИКИ

©Нестеров М. В.

Студент

Саратовский государственный

университет им. Н.Г.Чернышевского

Учитель информатики

МОУ “Средняя общеобразовательная школа №83”

г. Саратов, Россия. nesteroffmaksim@gmail.com

©Храмова М. В.

к.п.н., доцент кафедры информационных

систем и технологий в обучении

Саратовский государственный

университет им. Н.Г.Чернышевского

г. Саратов, Россия. mhramova@gmail.com

Аннотация. Информатика как школьный предмет появилась в Российской Федерации и относительно недавно и, вместе с тем, давно. В статье рассмотрены основные нормативные документы, перечни учебно-методических комплектов, рекомендуемых к использованию при обучении информатике в разные периоды, языки и среды программирования, использовавшиеся в разные годы при изучении раздела “Алгоритмизация и программирование”. Проведен сравнительный анализ периодов становления школьной информатики. Особый акцент сделан на изучении программирования в начальной школе

Ключевые слова: информатика в школе, обучение программированию в школе, алгоритмизация, становление информатики в России

Появление микропроцессоров, персональных компьютеров и супер ЭВМ в 1970-е годы обусловило признание мировым сообществом информатики как науки. Информация, самосовершенствование, элементы компьютерной грамотности наряду с профессиональными компетенциями определили появление информатики как школьного предмета [1]. Однако уже к этому моменту некоторые математики сумели доказать необходимость изучения основ информатики (на тот момент кибернетики), как общеобразовательного предмета в школе. Одним из представителей таких новаторов выступил Вадим Семенович Леднев [2].

Изучение информатики неофициально началось с 50-х годов XX века (будем называть этот период далее “дореформенный”), когда отдельные группы энтузиастов в НИИ и вузовских вычислительных центрах вели поисковые работы по обучению школьников началам программирования [3]. На тот момент не было понятия информатика, кибернетика не признавалась, изучение информатики и программирования регламентировалось единственным законом о народном образовании в котором прописывалось: “В общеобразовательной школе <...> проводится во внеучебное время внеклассная работа: организуются факультативные занятия по углубленному изучению отдельных учебных предметов, отраслей знаний, кружки, секции, студии, коллективы художественной самодеятельности, музеи, клубы, а также используются другие формы внеклассной работы. <...> В средних профессионально-технических училищах организуются факультативные занятия <...>” [4]. Таким образом из-за отсутствия стандартов преподавание информатики (в то время кибернетики) и программирования велось по-разному не только в каждом субъекте, но и в каждом НИИ. Как правило, при изучении программирования использовались 2 языка: Алгол-68 и Фортран [5][6].

Академик Андрей Петрович Ершов в своих трудах в 1970-е годы сравнивал уровень преподавания программирования в зарубежных и советских школах [7]. Академик пришел к выводу о том, что в СССР нет должной пропаганды вычислительной техники и общенациональной программы информатики, хотя в СССР существовали классы программистов и физико-математические школы.

Ситуация немного изменилась в 1984 году, когда с 1 сентября в школьной программе появился предмет “Основы информатики и вычислительной техники” [8]. К этому времени уже появился такой популярный язык как Logo (1967 г.), разработанный Уолли Фёрзегом, Сеймуром Пейпертом и Синтией Соломон в образовательных целях для обучения детей дошкольного и младшего школьного возраста основным концепциям программирования. Более того к 1988 году Идит Харель впервые научно подтвердила успех данного языка в обучении школьников программированию [9], но в СССР Logo в это время пока ещё не использовали. Министерство Просвещения СССР в 1980-е годы рекомендовало использовать 3 учебника “Основ информатики и вычислительной техники” разных авторов:

1. А.Г. Гейн, В.Г. Житомирский, Е.В. Линецкий;
2. А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Р.А. Сворень;
3. В.А. Каймин, А.Г. Щеголев, Е.А. Ерохина, Д.П. Федюшин.

Стоит отметить, что каждый автор вкладывал своё видение преподавания школьной дисциплины, но в целом все эти учебные пособия имели общие темы и разделы, и ни один из авторов не рассчитывал на изучения информатики и программирования в начальной школе.

Особая привязка к конкретному языку программирования в начальном варианте курса в данных учебных пособиях отсутствовала, но в учебнике Кушниренко, к примеру, предлагалось использовать школьный алгоритмический язык (ШАЯ), который напоминал развёрнутое описание блок-схем [10]. А.П. Ершов в своём же учебнике рекомендовал использовать для обучения язык Рапира [11]. Но в начале 1990-х годов себя уверенно зарекомендовал язык Бейсик, появившейся в учебниках Гейна, на котором довольно долго обучали детей программированию [12].

В 1998 году об информатике как школьном предмете упомянули в базисном учебном плане (БУП): “В образовательную область “Математика” входят: математика, алгебра, геометрия, алгебра и начала анализа, информатика. За счет инвариантной части учебного плана информатика может изучаться как самостоятельный курс в X-XI классах. Изучение данного курса начинать в более раннем возрасте (VII-IX кл.) возможно за счет часов вариативной части” [13]. За год до публикации БУП был опубликован перечень учебников и учебных пособий, рекомендованных к использованию в школе: Горячев А.В. и др. (“Информатика в играх и задачах” 1-4 классы), Зарецкий Д.В. и др (“Информационная культура” 1 класс), Первин Ю.А. (“Информационная культура” 2-4 классы), Первин Ю.А. и Никитин А.Н. (“Информационная культура” 6 класс), Кушниренко А.Г. и др. (“Информационная культура” 9-11 класс, “Основы информатики и вычислительной техники” 10-11 класс), Гейн А.Г. и др. (“Информатика” 7-11 класс, “Основы информатики и вычислительной техники” 10-11 класс) , Алатов Н.В. и Кузнецова А.А. (“Информатика” 7-9 класс), Ляхович В.Ф. (“Информатика”, 10-11 класс), Семёнов А.Л. и др. (“Алгоритмика” 5 класс.ー углубленное изучение), Сенокосов А.И. и др. (“Информатика” 8-9 класс ー углубленное изучение), Шафрин Ю.А. (Основы компьютерной технологии ー углубленное изучение) [14].

В изучении программирования тоже стали видны изменения. Так Министерством образования РФ в качестве основного учебного материала по курсу “Основы информатики и вычислительной техники” на основе учебника А. Г. Кушниренко, Г. В. Лебедева и Р. А. Свореня была рекомендована система программирования КуМир, которая до сих пор используется в школах. В её основе лежит ШАЯ, придуманный А.П. Ершовым. Многие другие авторы учебников приводили алгоритмы на алгоритмическом языке, использовали Робота и других исполнителей из КуМира.

В этот же период времени набирает популярность Роботландия, которая появилась уже в 1991 году (разработки велись с 1987 года). Проектом руководил Первин Юрий Абрамович. В рамках лаборатории работало несколько групп, среди которых была группа, возглавляемая А.А. Дувановым. Она называлась «Языковые приложения школьной информатики». Эта группа и стала центром будущей Роботландии. [15].

Параллельно с отечественной средой программирования КуМир в 1997 году появился аналог зарубежного языка Logo ー ЛогоМиры. В середине 1990-х годов за рубежом появляется еще одна версия языка Logo - StartLogo, следом в 1999 году - NetLogo. Данные версии языка стали появляться на территории Российской Федерации в начале 2000-х годов. Стоит заметить, что по состоянию на 2002 год насчитывалось не менее 196 реализаций Лого с момента создания языка [16].

Но звание обучающих языков “взрослого” программирования по нашему мнению по праву можно отдать Pascal и Visual Basic ー одним из наиболее известных языков программирования [17], используемых и по сей день для обучения программированию в старших классах и на первых курсах вузов.

Таким образом считаем, что данный период является отправной точкой изучении программирования не только в среднем и старшем звене школы, но и в начальном, благодаря появлению и распространению наглядных средств программирования. Но учитываем, что линия «Алгоритмизация и программирование» отдельно не выносится. Алгоритмы и программирование изучается в рамках содержательной линии «Обработка информации».

В 2004 году информатика была выделена в отдельный школьный предмет, который стал называться “Информатика и ИКТ”: “Информатика и ИКТ (информационно-коммуникационные технологии) учебный предмет, органически соединяющий теоретические и прикладные аспекты, обеспечивающий всеобщую компьютерную грамотность, введен для изучения со 2 класса начальной школы. <...> Информатика и информационные технологии изучаются со 2-го класса при наличии в образовательном учреждении необходимых условий. Информатика и информационные технологии по решению образовательного учреждения изучается как отдельный учебный предмет или интегрируется в другие учебные предметы.” [18].

В перечне рекомендуемых учебников [19] в 2004 году для начальной школы остался Горячев А.В. и др. (“Информатика в играх и задачах” 1-4 классы) и появились Тур С.Н. и Бокучаева Т.П. (“Информатика” 2-4 класс), Бененсон Е.П. и Паутова А.Г. (“Информатика” 2 класс), а также Матвеева Н.В. (“Информатика” 2 класс). Для среднего звена были рекомендованы Босова Л.Л. (“Информатика 5-6 классы), Угринович Н.Д. (“Информатика” 7-9 классы), Семакин И.Г. и другие (“Информатика” 8-9 классы), Гейн А.Г. и Сенокосов А.И. (“Информатика” 7-9 класс), Макарова Н.В. (“Информатика. Начальный курс” 5-6 классы и “Информатика. Базовый курс” 7-9 классы). В старшем звене были рекомендованы Угринович Н.Д. (“Информатика и информационные технологии” 10-11 класс), Семакин И.Г. и Хеннер Е.К. (“Информатика” 10-11 классы), Бешенков С.А. и Ракитина Е.А. (“Информатика. Систематический курс”, 11 класс), Гейн А.Г. и др. (“Информатика” 10-11 класс).

Серьёзные изменения в перечне изучаемых языков программирования в этот период выявить тяжело. Можно указать лишь на то, что ещё больше укрепился ШАЯ, который стал использоваться в некоторых новых УМК, например, в УМК Босовой Л.Л., укрепились языки Pascal и Visual Basic за счёт того, что во многих ВУЗах традиционно обучение программированию будущего учителя информатики включало в себя освоение студентами сначала структурного программирования, а затем объектно-ориентированного [20]. Можем предположить, что обучение студентов ООП привело к появлению в школах языков линейки C, Java.

Параллельно с указанными выше языками программирования, развиваются визуальные среды программирования такие, как Scratch, язык функционального программирования Alice, Etoys, Pencil Code и другие. Возникают вопросы по обучению будущих педагогов программированию с использованием данных сред [21]. В школах начинается более качественное изучение программирования, начинают подниматься проблемы математической подготовки учащихся, в частности учащихся начальной школы [22].

На сегодняшний день при изучении информатики мы руководствуемся ФГОС НОО, ФГОС ООО и ФГОС СОО. Согласно этим стандартам информатика является частью предметной области “Математика и информатика” и направлена на развитие математической речи, логического и алгоритмического мышления, воображения, обеспечение первоначальных представлений о компьютерной грамотности (согласно ФГОС НОО [23]), развитие логического и математического мышления, получения представления о математических моделях, овладение математическими рассуждениями, умение применять математические знания при решении различных задач и оценивать полученные результаты, овладение умениями решения учебных задач, развитие математической интуицию, получении представления об основных информационных процессах в реальных ситуациях (согласно ФГОС ООО [24]). И только во ФГОС СОО [25] указывается о необходимости владения выпускниками стандартными приемами написания на алгоритмическом языке программы для решения стандартной задачи с использованием основных конструкций программирования и отладки таких программ (для базового уровня), и владения универсальным языком программирования высокого уровня (по выбору) с навыками и опытом разработки программ в выбранной среде программирования, включая тестирование и отладку программ (для углубленного уровня).

В федеральном перечне учебников, допущенных к использованию при реализации имеющих государственную аккредитацию образовательных программ начального общего, основного общего, среднего общего образования организациями, осуществляющими образовательную деятельность для начальной школы указаны учебники Бененсон Е.П. и Паутова А.Г. (“Информатика и ИКТ” 2-4 классы), Горячев А.В. и др. (“Информатика” 2-4 классы), Матвеева Н.В. и др. (“Информатика” 2-4 классы),  Рудченко Т.А. и Семёнова А.Л. (“Информатика” 1-4 классы), Могилев А.В. и др. (“Информатика” 3-4 классы), Нателаури Н.К. и  Маранин С.С. (“Информатика” 2-4 классы), Павлов Д.И. и др. (“Информатика” 2-4 классы), Плаксин М.А. и др. (“Информатика” 3-4 классы), Цветкова М.С. и Якушина Е.В. (“Информационная безопасность. Правила безопасного Интернета” 2-4 классы); для среднего звена Босова Л.Л. и Босова Л.Ю. (“Информатика” 5-9 класс), Поляков К.Ю. и Еремин Е.А. (“Информатика” 7-9 классы), Семакин И.Г. и др. (“Информатика” 7-9 классы), Кушниренко и др. (“Информатика” 7-9 классы), Семенов А.Л. и Рудченко Т.А. (”Информатика” 5-6 классы); для старшего звена Босова Л.Л. и Босова А.Ю. (“Информатика” 10-11 класса), Гейн А.Г. и Юнерман Н.А. (“Информатика” 10-11 классы), Поляков К.Ю. и Еремин Е.А. (“Информатика” 10-11 классы), Семакин И.Г. и др. (“Информатика” 10-11 классы), Угринович Н.Д. (“Информатика” 10-11 классы), Фиошин и др. (“Информатика” 10-11 классы).

Не количественно, но качественно расширился список языков программирования, изучаемых в школе сегодня. Помимо указанных сред и языков, используемых в периоде 2004-2010 гг., заняли уверенные позиции такие высокоуровневые языки программирования как С++, Python [26]. Встречаются примеры изучения таких языков, как C#, PHP, Java, Javascript (как правило, на факультативах) [27]. Увеличилось количество методических разработок для пропедевтического курса изучения программирования, включая начальную школу. В одной из своих статей мы представляли систему заданий для среды карандашного программирования Pencil Code [28].

Структурируем информацию, указанную в статье, в виде таблицы (см. табл. 1)

Таблица 1. Основные характеристики периодов становления информатики как школьного предмета

Таким образом, отметим, что идеи основоположников кибернетики реализовываются: информатика начала изучаться в школьном курсе как обязательный предмет, её значимость с каждым десятилетием возрастает. При этом разделу “Алгоритмизация и программирование” уделяется не так много времени, хотя в современных ФГОС прописана необходимость формирования алгоритмического мышления у обучающихся. Список языков и сред программирования с каждым этапом увеличивается, начать программировать уже может даже ребёнок, поэтому мы видим возможно в начале изучения алгоритмизации и программирования с начальной школы с целью формирования необходимых компетенций, прописанных в образовательных стандартах, уже с раннего возраста.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Семакин, И.Г. О преподавании информатики в школе. - материалы Интернет на августовском виртуальном Педагогическом Совете / И.Г. Семакин. - 2003. - с. 42-46
2. Огородников Е.В., Поляков Е.С., Кузнецов А.А. История и перспективы школьной информатики в России // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия: информатика и информатизация образования. - 2004. - №3. - С. 5-9.
3. А.П. Ершов // Архив академика А.П. Ершова [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ershov.iis.nsk.su/ru/ershov/index
4. Закон СССР "Об утверждении Основ законодательства Союза ССР и союзных республик о народном образовании" от 19.07.1973 г. № 4536-VIII // Федеральное архивное агентство. Проект "Документы Советской эпохи". - 1973 г. - Ст. 24 и 33 с изм. и допол. в ред. от 27.11.1985 г.
5. Сообщение об алгоритмическом языке АЛГОЛ: Пер. с англ.// Под ред. Перлиса А. Дж. и Замельзона К. / Пер. А.П. Ершова. — М.: Вычислительный Центр АН СССР, 1959. — 35 с.
6. Фортран // БСЭ. 3-е изд. — М., 1977. — Т. 27. — С. 555.
7. Ершов А.П. Программирование за рубежом // Вторая всесоюзная конференция по программированию (ВКП-2). - Новосибирск: 1970. - С. 3-42.
8. Постановление ВС СССР "Об основных направлениях реформы общеобразовательной и профессиональной школы" от 12 апреля 1984 г. № 13-XI // Ведомости Съезда народных депутатов СССР и Верховного Совета СССР. - 1984 г.
9. Bob Johnstone Never Mind the Laptops: Kids, Computers, and the Transformation of Learning. - Lincoln: iUniverse, Inc., 2003. - P. 130-133
10. Кушниренко А.Г. и др. Основы информатики и вычислительной техники: Проб. учеб. для сред. учеб. заведений / А.Г. Кушниренко, Г.В. Лебедев, Р.А. Сворень. - М.: Просвещение, 1990. - 224 с.: ил.
11. Ершов А.П., Монахов В.М., Бешенков С.А. и др. Основы информатики и вычислительной техники: Проб. учеб. пособие для сред. заведений. В 2-х ч. Ч. 1. / Под ред. А.П. Ершова, В.М. Монахова. - М.: Просвещение, 1985. - 96 с.
12. Гейн А.Г., Житомирский В.Г., Линецкий Е.В. Основы информатики и вычислительной техники - М: Просвещение, 1991 - 254 с.
13. Приказ министерства общего и профессионального образования Российской Федерации "Об утверждении базисного учебного плана общеобразовательных учреждений Российской Федерации" от 9 февраля 1998 г. № 322 // Российская газета. - 1998 г.
14. Приказ министерства общего и профессионального образования Российской Федерации "Об утверждении Перечня учебников и учебных пособий, рекомендованных Министерством общего и профессионального образования Российской Федерации на 1998/99 учебный год" от 30 октября 1997 г. № 2184 // Российская газета. - 1997 г. - Приложение 2
15. Корни Роботландии // Роботландия: негосударственное образовательное учреждение. - URL: http://www.botik.ru/~robot/history/root.htm (дата обращения: 13.03.2021).
16. Logo tree project // WayBack Machine - Internet Archive URL: https://web.archive.org/web/20090306084150/http://elica.net/download/papers/LogoTreeProject.pdf (дата обращения: 13.03.2021).
17. TIOBE Index for March 2021 // TIOBE - URL: https://www.tiobe.com/tiobe-index// (дата обращения: 12.03.2021).
18. Приказ Министерства образования Российской Федерации "Об утверждении федерального компонента государственных образовательных стандартов начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования" от 5 марта 2004 г. № 1089 // Российская газета. - 2004 г.
19. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации "Об утверждении федеральных перечней учебников, рекомендованных (допущенных) к использованию в образовательном процессе в образовательных учреждениях, реализующих образовательные программы общего образования на 2005-2006 учебный год" от 21 октября 2004 г. № 93 // Российская газета. - 2004 г.
20. Газейкина Анна Ивановна Обучение программированию будущего учителя информатики // Педагогическое образование в России. 2012. №5. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/obuchenie-programmirovaniyu-buduschego-uchitelya-informatiki (дата обращения: 15.03.2021).
21. Храмова М.В., Феокистов О.А. Использования языка Scratch в курсе теории и методики обучения информатики // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия: Информатики и информатизация образования. - 2008. - №16. - С. 179-181.
22. Денисова Л.В., Дженер В.О. Математическая подготовка учащихся начальной школы для работы в среде программирования Scratch // Письма в Эмиссия.Оффлайн. - 2010. - №7. - С. 14-33.
23. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации "Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта начального общего образования" от 6 октября 2009 г. № 373 // Российская газета. 2009 г. с изм. и допол. в ред. от 11 декабря 2020 г.
24. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации "Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования" от 17 декабря 2010 г. № 1897 // Российская газета. 2010 г. с изм. и допол. в ред. от 11 декабря 2020 г.
25. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации "Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования" от 17 мая 2012 г. № 413 // Российская газета. 2012 г. с изм. и допол. в ред. от 11 декабря 2020 г.
26. kpolyakov.spb.ru - Преподавание, наука и жизнь. - URL: https://kpolyakov.spb.ru/index.htm (дата обращения: 12.03.2021).
27. Подыганов А.С., Никитин П.В. Электронное учебно-методическое пособие "веб-технологии: от теории до практики" // Хроники объединенного фонда электронных ресурсов наука и образования. - 2014. - №12 (67). - С. 95.
28. Нестеров М.В., Храмова М.В. "Карандашное" программирование в пропедевтическом курсе информатики // Образование. Технологии. Качество. Материалы III Всероссийской научно-практической конференции, 2019. - Саратов: Перо, 2019. - С. 105-115