Информатика в старшей школе. Анализ требований образовательных стандартов России и Республики Корея

1УДК 004.9 ББК 32.97

ИНФОРМАТИКА В СТАРШЕЙ ШКОЛЕ. АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СТАНДАРТОВ РОССИИ И РЕСПУБЛИКИ КОРЕЯ1

Н. Н. Самылкина

Аннотация. Одним из ключевых элементов профессиональной подготовки являются образовательные стандарты. В данной статье сравниваются образовательные стандарты старшей школы России и республики Корея по структуре и содержанию предмета «Информатика». Оценивается вклад информатики в естественнонаучную подготовку выпускников школ. Основным методом исследования стал сравнительный анализ. По результатам анализа в разных странах выделяют различные факторы, влияющие на эффективность системы образования. В качестве общих черт были выделены приоритеты в высокотехнологических проектах. Корейский стандарт значительно меньше внимания уделяет сопутствующим условиям (например, материальному обеспечению и требованиям к зданиям), но больше внимания отводит рекомендациям для учителя по рассмотрению отдельных линий, указывает на особенности проверочных материалов, а также общетеоретическим понятиям.

Ключевые слова: информатика, образовательный стандарт, старшая школа, качество образования, международным исследования, Россия, Республика Корея.

INFORMATICS IN HIGH SCHOOL. A COMPARISON

OF EDUCATIONAL STANDARDS IN RUSSIA AND THE REPUBLIC OF KOREA N. N. Samylkina

Abstract. One of the key elements of the professional training is the educational standards. The article compares the educational standards of the high school in Russia and the Republic of Korea on the structure and content of the Informatics. The contribution of Informatics in Natural Science training of school graduates is evaluated. The main method of study has become the comparative analysis. According to the results of the analysis in different countries a variety of factors that influence the effectiveness of the education system are highlighted. As common features priorities in high-tech projects have been identified. The Korean standard has much less emphasis on the accompanying conditions (e g, financial security and the requirements for buildings), but most attention is paid to the recommendations for the teacher to review the individual lines, indicate to the characteristics of test materials and general theoretical concepts.

Keywords: Informatics, educational standard, high school, the quality of education, international studies, Russia, the Republic of Korea.

Как известно, информация и научные знания в современных условиях становятся одним из доминирующих факторов в развитии общества. Такие изменения, особенно опирающиеся на цифровые технологии во всех телекоммуникационных, професси-

ональных и общественных сферах, требуют появления и иного качества образования. Требования эти отражаются на всей системе образования государства, которая как составная часть общества в настоящее время также претерпевает изменения, чтобы удовлетворять этим

1 «Работа над данной статьей проводилась при поддержке Департамента образования города Москвы, в рамках проекта «Проведение сравнительного анализа эффективности образовательных программ по предметам математики, физики, информатики, химии, биологии в системах общего образования Китая, Ю. Кореи, Сингапура с целью распространения лучшего мирового опыта в системе образования г. Москвы».

требованиям.

Ключевым фактором социально-экономического развития любой страны, обеспечения ее конкурентоспособности и национальной безопасности становятся квалифицированные кадровые ресурсы, которые и являются с точки зрения экономики результатом работы системы образования.

Подготовка кадров для изменяющейся экономики начинается на уровне общего образования. Именно качество образования на этом уровне обеспечивает успешность будущей профессиональной подготовки, которая оценивается в первую очередь в сравнении с результатами работы систем образования других стран. Поэтому большое внимание уделяется на государственном уровне результатам международных сравнительных исследований оценки качества образования. Во многом именно результаты этих исследований становятся основой для совершенствования образовательных стандартов, следовательно прогнозирования на государственном уровне кадрового потенциала страны.

Одним из ключевых элементов такой подготовки, а именно государственным заказом, являются образовательные стандарты. В данной работе предлагается анализ российских образовательных стандартов среднего общего образования (ФГОС СОО) и аналогичных стандартов Республики Корея (Informatics curriculum) [1] . Будет рассматриваться влияние курса «Информатика» на информационно-технологическую и естественнонаучную подготовку обучающихся.

Республика Корея входит в число лидирующих стран в исследовании PISA (2012 г.) в области математической грамотности (554 балла, место 3-5). Россия в этом исследовании показывает результаты значительно ниже (482 балла, место 31-38). Среднее значение ОЭСР по тесту - 494 балла.

По читательской грамотности: Республика Корея - 536 баллов (место 3-5), Россия - 485 баллов (место 38-42). По естественнонаучной грамотности: Республика Корея - 538 баллов (место 4-8), Россия - 486 баллов (место 34-38). В исследовании PISA 2015 г. основное внимание уделялось естественнонаучной грамотности и выявлению тенденций развития естественнонаучного образования в мире за по-

следние годы. Результаты в обработке до конца 2016 г. [2]. Именно результаты данного исследования позволяют понять, с каким «багажом» знаний и умений обучающиеся продолжают свое образование в старшей школе.

Таким образом, можно уверенно утверждать, что система образования Южной Кореи является одной из наиболее успешных и ее анализ, в том числе сравнение стандартов, представляет интерес для России с точки зрения возможного учета факторов, влияющих на качество подготовки выпускников общеобразовательных организаций.

По результатам анализа в разных странах выделяют различные факторы, влияющие на эффективность системы образования. Для Республики Корея в 2012 г. ключевым был выделен фактор - повышение автономии школ при адекватной степени сотрудничества и отчетности. В стране при участии государства обеспечивается равнодоступность школ для всех категорий обучающихся, при этом программа обучения и учебные планы могут существенно различаться, в зависимости от индивидуальных потребностей обучающихся. Наибольшая вариативность программ обучения именно в старшей школе. Такая же тенденция наблюдается и в России. Еще очень интересная тенденция: корейские школьники уверенно вышли в лидеры по числу золотых медалей на международной олимпиаде по информатике в 2015 г., сравнявшись с российскими школьниками. По статистике прошлых лет, у них заметен ежегодный прогресс в подготовке школьников с устойчивой динамикой роста, а в нашей стране динамика неустойчива.

В то же время существует ряд организационных отличий, в целом имеющих влияние на качество подготовки обучающихся в сравниваемых странах. В Республике Корея 60% учителей мужчины, длительность обучения в начальной школе - 6 лет, в основной - 3 года, в старшей школе - 3 года. Система образования в Республике Корея по праву считается одной из самых технологически передовых, а в Российской Федерации - наиболее консервативной.

Сравнение наших стран по изменениям в системе образования в последнее время позволяет выделить еще ряд общих подходов. Это приоритеты в высокотехнологических про-

ектах: космических исследованиях, информационной безопасности и робототехники с участием студентов и молодых ученых из разных стран. В образовательных организациях повсеместный качественный доступ в Интернет и использование цифровых учебников. При переходе на каждый следующий уровень образования проводятся тестовые испытания.

В России за 30 лет существования общеобразовательного курса информатики в целях и содержании предмета произошли существенные изменения. Изменения происходили в соответствии с потребностями высшей школы в подготовке кадров для отрасли информационных технологий, в настоящее время успешно развивающейся в нашей стране, и инженеров для изменяющихся промышленных технологических комплексов.

ФГОС СОО определяет старшую школу как профильную (реализуется пять профилей: естественнонаучный, технологический, социально-экономический, гуманитарный и универсальный) с большим объемом вариативной части учебного плана. Среднее общее образование в России двухгодичное (10-11-й классы). В старшей школе «Информатика» может изучаться на двух уровнях: базовом (1 ч в неделю) и углубленном (4 ч в неделю). При этом имеется возможность за счет вариативной части учебного плана изучать множество различных предметов по выбору обучающихся, в том числе тесно связанных с информатикой и информационными технологиями. ФГОС СОО представляет собой «три группы требований:

• к результатам освоения основной образовательной программы среднего (полного) общего образования;

• к структуре основной образовательной программы среднего (полного) общего образования, в том числе требования к соотношению частей основной образовательной программы и их объему, а также к соотношению обязательной части основной образовательной программы и части, формируемой участниками образовательного процесса;

• к условиям реализации основной образовательной программы среднего (полного) общего образования, в том числе кадровым, финансовым, материально-техническим и иным условиям» [3].

Содержательное сравнение можно сделать, опираясь на предметные результаты ФГОС СОО и примерную программу среднего общего образования (в процессе обсуждения). Требования углубленного уровня включают в себя и требования базового уровня для реализации содержания в учебной литературе (таблица).

Существенным является вхождение информатики в предметную область «Математика». Этим можно объяснить и разницу в подходах при работе с данными.

Предмет «Информатика» в России может изучаться непрерывно в начальной школе (пропедевтический уровень, является предметом по выбору), в основной школе (обязательный предмет) и старшей школе (базовый или углубленный уровень, предмет по выбору). Единство предметного курса обеспечивается за счет рассмотрения содержательных линий, которые в разной последовательности и сочетаемости изучаются в школе. Теоретическую часть предмета составляют содержательные линии «Информация и информационные процессы», включая раздел «Социальная информатика», «Представление информации (кодирование, дискретизация, основы логики и пр.)», «Моделирование», «Основы теории алгоритмов и программирования», к технологической части можно отнести линии «Компьютер» и «Информационные технологии (технологии обработки чисел, текста, графики, мультимедиа, хранения и поиска больших объемов данных и телекоммуникации)». Изучение «учебных предметов на углубленном уровне ориентированы преимущественно на подготовку к последующему профессиональному образованию, развитие индивидуальных способностей обучающихся путем более глубокого, чем это предусматривается базовым курсом, освоением основ наук, систематических знаний и способов действий, присущих данному учебному предмету» [3].

В предметных требованиях по информатике углубленного уровня во ФГОС СОО явное усиление линии алгоритмизации и программирования. Добавляются понятия «сложность алгоритма», «структуры данных», «опыт разработки программ в выбранной среде программирования», «документирование программ». При выборе языка программирования учитываются две основные возможности поступления в вуз: ЕГЭ и

Таблица

Предметные результаты освоения основной образовательной программы

№ п/п Информатика. Базовый уровень Информатика. Углубленный уровень Содержательные линии курса

1 Сформированность представлений о роли информации и связанных с ней процессов в окружающем мире (базовый уровень) Владение системой базовых знаний, отражающих вклад информатики в формирование современной научной картины мира Информационные процессы и социальная информатика, все линии

2 Владение навыками алгоритмического мышления и понимание необходимости формального описания алгоритмов (базовый уровень) Овладение понятием сложности алгоритма, знание основных алгоритмов обработки числовой и текстовой информации, алгоритмов поиска и сортировки Алгоритмизация и программирование

3 Владение умением понимать программы, написанные на выбранном для изучения универсальном алгоритмическом языке высокого уровня (базовый уровень); знанием основных конструкций программирования; умением анализировать алгоритмы с использованием таблиц (базовый уровень) Владение универсальным языком программирования высокого уровня (по выбору), представлениями о базовых типах данных и структурах данных; умением использовать основные управляющие конструкции Алгоритмизация и программирование

4 Владение стандартными приемами написания на алгоритмическом языке программы для решения стандартной задачи с использованием основных конструкций программирования и отладки таких программ (базовый уровень); использование готовых прикладных компьютерных программ по выбранной специализации (базовый уровень) Владение навыками и опытом разработки программ в выбранной среде программирования, включая тестирование и отладку программ; владение элементарными навыками формализации прикладной задачи и документирования программ Алгоритмизация и программирование

5 Сформированность представлений о компьютерно-математических моделях и необходимости анализа соответствия модели и моделируемого объекта (процесса); о способах хранения и простейшей обработке данных; понятия о базах данных и средствах доступа к ним, умений работать с ними Владение опытом построения и использования компьютерно-математических моделей, проведения экспериментов и статистической обработки данных с помощью компьютера, интерпретации результатов, получаемых в ходе моделирования реальных процессов; умение оценивать числовые параметры моделируемых объектов и процессов, пользоваться базами данных и справочными системами Моделирование; технология обработки числовых данных, технология обработки графики, технология обработки текста, информационные системы

6 Владение компьютерными средствами представления и анализа данных (базовый уровень) Владение основными сведениями о базах данных, их структуре, средствах создания и работы с ними Моделирование; технология обработки числовых данных, технология обработки графики, технология обработки текста, информационные системы

7 Сформированность базовых навыков и умений по соблюдению требований техники безопасности, гигиены и ресурсосбережения при работе со средствами информатизации; понимания основ правовых аспектов использования компьютерных программ и работы в Интернете Сформированность представлений о компьютерных сетях и их роли в современном мире; знаний базовых принципов организации и функционирования компьютерных сетей, норм информационной этики и права, принципов обеспечения информационной безопасности, способов и средств обеспечения надежного функционирования средств ИКТ Компьютер, социальная информатика, телекоммуникационные технологии

8 Сформированность представлений о важнейших видах дискретных объектов и об их простейших свойствах, алгоритмах анализа этих объектов, о кодировании и декодировании данных и причинах искажения данных при передаче; системати- Все линии

Окончание таблицы

8 зацию знаний, относящихся к математическим объектам информатики; умение строить математические объекты информатики, в том числе логические формулы

9 Сформированность представлений об устройстве современных компьютеров, о тенденциях развития компьютерных технологий; о понятии «операционная система» и основных функциях операционных систем; об общих принципах разработки и функционирования интернет-приложений Компьютер, телекоммуникационные технологии

10 Сформированность умения работать с библиотеками программ; наличие опыта использования компьютерных средств представления и анализа данных Алгоритмизация и программирование, информационные системы, телекоммуникационные технологии

олимпиады. Отсюда и выбор языка программирования: структурный или объектно-ориентированный. Выбор языка программирования остается за учителем. Программирование является обязательной составляющей любой профессиональной деятельности инженера и специалиста ИТ-отрасли. На базовом уровне изучения информатики также сохраняется возможность сдачи ЕГЭ по предмету, поэтому программирование изучается на всех уровнях. В общеобразовательном курсе информатики учитывается потенциал робототехнических комплексов на разных платформах. Чтобы выйти на серьезные требования в области программирования в старшей школе, была усилена программистская составляющая в основной школе, в том числе и за счет включения в курс информатики блока робототехники. Программирование роботов позволяет как можно раньше объяснить, какие языки программирования для каких целей используются, показать возможности использования алгоритмов и методов при реализации современных информационных и коммуникационных технологий. Программирование на углубленном уровне изучения информатики существенно отличается от базового уровня сложностью кода, выбором объектно-ориентированного языка, уровнем изложения основ теории алгоритмов и глубиной рассмотрения вопросов теории информации.

ФГОС СОО предполагает выполнение каждым обучающимся учебно-исследовательского проекта, тематика которого определяется выбранным профилем. Отличие в изучении информационных технологий в старшей школе от изучения ИТ в основной школе в том, что сред-

ства ИТ (изученные в основной школе) должны использоваться по своему назначению как современный инструмент при реализации самых разных задач. Проблематика и содержание предметных задач должны быть социально значимы и доступны для ребенка соответствующего возраста. Постановка и методы решения задач обсуждаются на уроках, обязательно оценивается эффективность используемого для решения алгоритма. Только в последнее время определилась содержательная составляющая углубленного курса информатики, в которой может быть устранена основная проблема: разрыв теоретических основ информатики и функционирования реальных информационных технологий.

С точки зрения стандарта Республики Корея предмет «Информатика» состоит из четырех основных блоков аналога «линии»: «Информатика и информационная этика», «Устройство и принцип работы информационных устройств», «Отображение информации и управление ею», «Способы и порядок решения задач» [1]. Информатика включена в группу естественнонаучных предметов по разделу «техника», имеет четко структурированное содержание и последовательность изучения, подробные рекомендации учителю по организации занятий и оцениванию образовательных результатов.

Основная цель предмета в соответствии со стандартом не формирование научных знаний о той или иной области информационных технологий, а в первую очередь подготовка к структурному использованию и анализу информации в реальной жизни и связанных с этим задачах как технического, так и обще-

ственного характера. Анализ больших объемов данных, их структур, извлечение смысла, возможность автоматизации и управления информационными потоками являются основой для создания эффективного программного кода.

Цель обучения рациональному (операциональному, алгоритмическому) мышлению в старшей школе Республики Корея совпадает с российской тенденцией усиления аналитической и программисткой составляющей. Но существуют различия в реализации этой цели. В нашей стране акцент делается на работу с программным кодом: анализ его сложности, эффективности, разные варианты реализации, последующей оптимизации. В стандарте Республики Корея отдельный блок посвящен вопросам представления информации, управления информацией. Блок включает в себя навыки структурирования информации и ее визуализации и направлен на выявление, организацию и использование структур для последующей программной обработки, формирования аналитических навыков.

Блок алгоритмизации и программирования начинается с аналитической деятельности: выделения и постановки проблемы, структурирования проблемы и выбора стратегии ее решения - и на этой основе построение алгоритма. В блоке рассматривается несколько типовых средств и алгоритмов, в том числе - структуры данных, поиск, сортировка.

Наблюдаются существенные отличия в изучении социальной информатики. В стандарте Республики Корея социальной информатике посвящен большой блок, в котором акцент сделан на роли и месте информации как сообщения в реальной жизни. Социальная информатика изучается в начале курса. Блок включает в себя основы соответствующего законодательства, этику, рассмотрение вопросов, связанных с функционированием СМИ, вопросы информационной безопасности. Блоку уделяется большое внимание - эти цели заявлены как одни из основных для всего предмета и много места занимают в результатах. Эта тематика является актуальной с точки зрения практического применения в жизни корейцев. Существуют государственные программы по подготовке и привлечению высококвалифицированных специалистов в обла-

сти информационной безопасности и правового обеспечения данного направления ИТ. Таким образом, социальный заказ государства прослеживается во всех документах системы образования.

С некоторым сожалением следует констатировать недостаточность внимания к вопросам информационной безопасности и правового обеспечения ИТ-сферы в учебной литературе для российских школьников. Только в одном учебнике «Информатика» для старшей школы углубленного уровня уделено достаточно внимания этим вопросам, присутствует теоретическая и практические составляющие темы в современном контексте [4; 5].

Блок «Устройство и принцип работы информационных устройств» построен на ознакомлении с основными принципами и базовыми техническими решениями в области цифровой техники, телекоммуникационных сетей. В первую очередь упор делается на понимание основных принципов и владение основной терминологией. Вопросы устройства и функционирования цифровой техники и сетей изучаются интегри-рованно, тематически неразрывно. Компьютер рассматривается как обязательный компонент телекоммуникационной сети. В России наблюдалось некоторое несоответствие изучаемого в школе материала с реальной практикой устройства и функционирования компьютеров и сетей. В последнее время тенденция меняется, учебный материал этой тематики становиться современным, вернулись основы схемотехники в примерную программу [4; 5].

Обобщая изложенное, хотели бы отметить следующее: корейский стандарт значительно меньше внимания уделяет сопутствующим условиям (например, материальному обеспечению и требованиям к зданиям), но больше внимания отводит рекомендациям для учителя по рассмотрению отдельных линий, указывает на особенности проверочных материалов, а также общетеоретическим понятиям.

Фактически, с учетом российских ООП этот стандарт предоставляет учителю значительную свободу выбора и компоновки материала, поскольку не содержит конкретных проверяемых и предписанных элементов учебного материала, а тем более - поурочного планирования и тому подобных инструментов. При этом цен-

тральным условием всего преподавания (именно так это сформулировано в общих целях изучения предмета) выступает условие формирования практического применения полученных знаний в повседневной жизни, развитие навыков рационального мышления и особого отношения к этическим знаниям.

Предмет «Информатика» в общеобразовательной школе есть далеко не во всех странах, поэтому сравнение подходов по официальным документам к его изучению, со страной с общими приоритетами в ИТ-сфере позволяет понять влияние его изучения в целом на общеобразовательную подготовку выпускников, выбор будущей профессии в ИТ-отрасли или инженерном направлении, что безусловно актуально в период системных изменений в российском образовании.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ministry of Education Science and Technology. The School Curriculum of the Republic of Korea. Proclamation No. 2009-41 (26 February 2008). 23 December 2009.

2. Основные результаты международного исследования PISA-2012 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.rtc-edu. ru/sites/defauMiles/fües/news/PISA%202012_ results.pdf (дата обращения: 06.12.2015).

3. Приказ Минобрнауки России от 6 октября 2009 года № 413 «Об утверждении и введение

в действие Федерального государственного стандарта среднего общего образования».

4. Калинин, И. А. Информатика. Углубленный уровень [Текст]: учебник для 10 класса / И. А. Калинин, Н. Н. Самылкина. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - 256 с.

5. Калинин, И. А. Информатика. Углубленный уровень [Текст]: учебник для 11 класса / И. А. Калинин, Н. Н. Самылкина. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. - 216 с.

REFERENCES

1. Ministry of Education Science and Technology. The School Curriculum of the Republic of Korea. Proclamation No. 2009-41 (26 February 2008). 23 December 2009.

2. PISA 2012 Results. Available at: http://www. rtc-edu.ru/sites/default/files/files/news/ PISA%202012_results.pdf (accessed: 06.12.2015).

3. Prikaz Minobrnauki Rossii ot 6 oktyabrya 2009 goda No. 413 "Ob utverzhdenii i vvedenie v deystvie Federalnogo gosudarstvennogo stand-arta srednego obshchego obrazovaniya".

4. Kalinin I. A., Samylkina N. N. Informatika. Uglub-lennyy uroven: uchebnik dlya 10 klassa. Moscow: BINOM. Laboratoriya znaniy, 2013. 256 p.

5. Kalinin I. A., Samylkina N. N. Informatika. Uglublennyy uroven: uchebnik dlya 11 klassa. Moscow: BINOM. Laboratoriya znaniy, 2013. 216 p.

Самылкина Надежда Николаевна, кандидат педагогических наук, доцент, профессор кафедры теории и методики обучения информатики Московского педагогического государственного университета e-mail: nsamylkina@yandex.ru

Samylkina Nadezhda N., PhD in Education, Associate Professor. Professor, Theory and Methods of Teaching Informatics Department, Moscow State Pedagogical University e-mail: nsamylkina@yandex.ru