Формирование информационных компетентностей учащихся
в  процессе обучения алгоритмизации и программирования

Кабанова Татьяна Витальевна

На сегодняшний день благодаря стремительному развитию предметной области, стремительному развитию информационных технологий, парадигме программирования, совершенствованию компьютерного оборудования появилась тенденция к изучению только среды пользователей, т.е. смена ориентации с аналитической на исполнительскую. Такие подходы не дают возможности обеспечить надлежащую фундаментальную подготовку учащихся, цифровая грамотность, знание основ программирования и навыки роботы с ИКТ являются ключевыми компетентностями, необходимыми для будущого успешного трудоустройства не зависимо от выбранной профессии.

Ключевые слова:  информационные компетентности,  компетентностный поход, обучение алгоритмизации и программированию, цифровая грамотность.

Использование компетентностного подхода в сфере образования обусловлено необходимостью определения адекватности потребностям современной системы образования. Целью данного подхода является установление взаимосвязи между требованиями рынка труда и результатами школьного образования и воспитания. В этом случае становятся важними умения работать в команде, творчески мыслить, заниматься самообразованием, брать на себя ответственность за принятие решений, обладать навыками использования информационных технологий и т.д. Все эти характеристики личности должны быть неотъемлемой составляющей системы образовательных компетентностей учащихся нового поколения[1].

Однако компетентностный подход в образовании не всегда был определяющим – он практически не использовался при построении типичных учебных программ, стандартов, системы аттестации. Лишь в середине 90-х годов понятие «компетентностный подход» начинает определять требования к обучению учащихся в школе. Под этим термином понимается "подход, при котором результаты образования признаются значимыми вне системы образования" [2].

Компетентностный поход в определении целей и содержания образования, ориентированных на  приобретение умений, обобщенных способов деятельности является предметом исследования П.П. Блонского, В.В. Давыдова, Э.В. Ильенкова, З.Д. Жуковской, И.А. Зимней, М.П.Лапчика, А.В. Хуторского, И.Д. Фрумин, Б.Д. Эльконина. и других. В зарубежной педагогике компетентностным подходом занимались К. Галанж, Д. Равен,   K. Tyner, B. Baacke  и другие ученые.

            Однако в педагогической науке нет однозначного определения понятия "компетентность", нет четких критериев для выявления основных компонентов системы компетентностей учащихся, недостаточно изученными остаются роль и место информатики у формировании основних компетентностей и собственной информационной компетентности учеников. Поэтому актуален вопрос специфики формирования информационных компетентностей (знания, навыки, способности, личностные качества) учащихся в процессе алгоритмизации обучения и программирования.

Компетентность проявляется в «владении личностью соответствующей компетентностью, включающее в себя ее собственное отношение к ней и предмету деятельности» [4]. Под компетентностью понимается комплекс знаний, навыков, опыта, использование их для осуществления деятельности, целью которой является достижение определенных целей, отношение к процессу и выполнение этой деятельности [8].

В этом же контексте функционирует понятие "образовательная компетентность", которое понимается как набор ценностной ориентации, знаний, навыков и опыта деятельности ученика в отношении определенного количества объектов окружающей действительности, необходимой для реализации личностной и социально значимой продуктивной деятельности [1]. Образовательные компетентности дифференцированы по уровням, а также по содержанию образования:

- ключевые (реализованы на метапредметном, общем для всех предметов содержанию); 

- обще предметные (реализованы по содержанию, которое является неотъемлемой частью для совокупности предметов, образовательной области);

- предметные или специфические (сформированные в рамках отдельных предметов).

Ключевая компетентность необходима для продуктивной общественно полезной деятельности любого ученика. Ключевые компетентности проявляются в "... способность решать профессиональные задачи на основе использования данных, коммуникации...» [3]. Профессиональная компетентность предусматривает в дополнение к технологической подготовке ряд других компонентов, которые являются в основном профессиональными или суперпрофессиональными по своему характеру, но которые в то же время необходимы сегодня в определенной степени каждому специалисту.

Это качество мышления (гибкость, абстракция; системное и экспериментальное мышление), качество личности (самостоятельность, способность принимать ответственные решения; творческий подход к делу, способность довести его до конца; способность постоянно учиться и обновлять знания), коммуникативные качества (коммуникативные навыки, умение сотрудничать, умение вести диалог) и другие. В частности, такие качества необходимы для изучения алгоритмизации и программирования в  школе и относятся к ключевым компетентностям.

Учитель будет способствовать развитию компетентностей ученика, при условии, что он сам владеет  ими на достаточно высоком уровне. Поэтому также необходимо говорить о компетентности, которой должны обладать учителя информатики в области алгоритмизации и программирования.

Рассмотри более детально проблема формирования информационных компетентностей учащихся в процессе преподавания алгоритмизации и программирования.

Как известно, «Базовые компетентности отражают специфику определенной профессиональной деятельности» [5]. А.П.Трапицина характеризует базове (ключевые) компетентности как развитие интегральной личностной характеристики, способность решать задания, опираясь на личный опыт, приобретенный в различных ситуациях, не только в обучении, но и в процессе общения с друзьями, разрешительной деятельности и т.д. Это также способность решать задачи, которые, опираються, несомненно, на накопленные знания и сформированные навыки, и, наконец, это способность человека адекватно оценивать себя в ситуации, когда он должен решать задачи и принимать решения [5].

Специальные или предметные компетентности отражают специфику конкретной  предметной или надпредметных областей деятельности. Специальные компетентности можно рассматривать как реализацию ключевых и базовых компетентностей в пределах учебного предмета, конкретной научной области. Специальная компетентность состоит из вариативной части структуры компетентностей учащихся, поскольку она связана с определенной деятельностью.

Прогрессивное развитие науки и техники, автоматизация всех сфер человеческой деятельности требует от учащихся умений приобретать новые знания за счет использования информационных технологий в обучении и будущей профессиональной деятельности. Поэтому у современных исследованиях возникает проблема формирования информационной компетентности учащихся, которая относится к ключевым компетентностям и отражает уровень знаний и навыков учащихся в области информатики. Следует отметить, что компетентность в области информационно-коммуникационных технологий включена в перечень ключевых компетентностей [12].

Сформированость информационных компетентностей указывает на способность студента ориентироваться в информационной среде, т.е. на способность работать с различными информационными ресурсами, находить необходимый материал, обрабатывать его и уметь решать сформулированную проблему.

Рассмотрим следующие компоненты  информационных компетентностей:

- информационная компетентность (способность эффективной работы с данными во всех формах представления);    

- компьютерная или компьютерно-технологическая компетентность (навыки и способности работы с современными компьютерными средствами и программным обеспечением); 

- процессуально-деятельностная компетентность (возможность использования современных инструментов ИКТ в работе с данными и решением различных задач). Эта классификация подтверждает, что уровень информационной компетентности зависит от уровня владения ИКТ.

Рассмотренные информационные компетентности интегрируют знания об основных средствах информатики и информационных технологий, умения использовать имеющиеся знания в решении прикладных задач, навыки использования компьютеров и коммуникационных технологий, способность подавать сообщения и данные в понятной всем форме, что проявляется в стремлении, способности и готовности эффективно применять современные возможности ИКТ для решения задач как в учебной деятельности, так и в повседневной жизни.

Изучение алгоритмизации и программирования является одним из наиболее эффективных средств формирования информационных компетентностей учащихся. Развитие умений и навыков ИКТ – сложный процесс, поэтому структура ситемы информационных компетентностей состоит из нескольких компонентов:

1.   Мотивационный компонент – внутренняя убежденность в необходимости получения новых знаний в области применения, а также возможности использования информационных технологий в процессе обучения алгоритмизации и программированию; понимание значимости этих знаний для успешного обучения и дальнейшего эффективного формирования профессиональных навыков;

2.   Когнитивный (информационный, семантический) – знание основ информатики, современных информационных технологий; понимание закономерностей и особенностей потока информационных процессов; знание прикладных направлений и возможностей использования современных информационных технологий для решения поставленных задач; знакомство с технологиями объектно-ориентированного программирования.

3.   Технологический (поведенческий, деятельностный) – способность выбирать и формулировать цель своей деятельности и способность в соответствии с поставленными целями организовывать, систематизировать, структурировать данные; способность связывать разрозненные факты; владение основами алгоритмизации для постановки задач перед программистом; владение основами технологий создания программного обеспечения; умение принятия решения об использовании того или иного программного обеспечения, использование информационных технологий для повышения эффективности своей образовательной деятельности.

4.   Личностный (эмоционально-волевой) – брать на себя ответственность и принимать правильные решения; умения правильно использовать информационных ресурсов; психологическая готовность использовать компьютер для улучшения собственной работы; развитие рефлексивных способностей: способность оценивать активность и уровень собственного развития.

в своих трудах рассматривается еще один компонент информационной компетентности – коммуникативной, которая обеспечивает возможность использования технических средств связи в процессе передачи информации от одного человека к другому с помощью различных форм и методов общения.

Рассмотрим специфику структуры информационной компетентности, которая фомируется в процессе изучения алгоритмизации и программирования в старшей школе.

Отметим, что наряду с вышеперечисленными компонентами значительную роль играет развитое системно-логическое мышление учеников. С его помощью ученик может воспринимать и понимать учебный материал, задачу и т.д., раскрывать связи и законы между исследуемыми объектами, что помогает сформировать целостное представление об этой проблеме и о том, как ее решить. На этой основе формируется убеждение в значимости информационных технологий для получения новых знаний, то есть реализуется мотивационная составляющая [6;9].

Общие задачи программирования являются мысленным проявлением и сочетанием индивидуальных свойств объекта, скрепление разрозненных фактов и событий в единую цепочку, а это, в процессе работы с данными, означает использование различных способов обработки данных, их структурирование и систематизация. Таким образом, строится модель реальной системы и происходит увеличение знаний (когнитивная составляющая).

В процессе создания объектной модели осваиваются технологии обработки данных, что способствует формированию технологической составляющей. Внедрение системы информационных компетентностей с целью реализации операций обобщения, как операций системно-логического мышления, которая выражается в обучении систематическому подходу к решению задач, открытии связей и закономерностей в работе с данными, способствует формированию новых знаний, рефлексии навыков.

Во время поиска и устранения ошибок при создании  программ развивается ответственность за работу с любыми данными. Для данного этапа характерное проявление положительных эмоций на основе личных побед и достижений в получении ожидаемого результата, способствующих повышению самооценки, росту мотивации к использованию алгоритмизации и программирования в процессе обучения как в школе, так и в будущей профессиональной деятельности.

Таким образом, обучение алгоритмизации и основам программирования способствует самостоятельному развитию устойчивых навыков и умений, в новой ситуации, определять задачу, системно их рассматривать, определять входные и исходящихе данные, выдвигать собственные гипотезы, обосновывать их, предлагать эффективное решение, проверять его на практике и уметь объяснять результат, полученный с визуальной точки зрения. Этапы алгоритмизации и составления программ влияют на процесс самообразования и, в целом, способствуют формированию информационных компетентностей на основе развития системно-логического мышления, что, в свою очередь, служит основной целью – формированию компетентного специалиста.

ЛИТЕРАТУРА

1.            Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования [Текст] / М-во образования и науки Рос.Федерации. — М. : Просвещение, 2011. - 48 с.

2.            Веселовская Н.С. Компетентностный подход в образовании — основаподготовки высококвалифицированного специалиста. Омск, 2004.

3.            Компетентностный подход в педагогическом образовании : Коллективная монография / Под ред. проф. В.А. Козырева и проф. И.Ф. Радионовой. – СПб. : Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2004. – 392 с.

4.            Равен Дж. Компетентность в современном обществе: выявление, развитие и реализация / Дж. Равен // Пер. с англ. – М., «Когито-Центр», 2002. – 396 с.

5.            Проблема компетенции и результатов образования (панельная дискуссия по теме конференции) / И.Д. Фрумин, Г.А. Цукерман, Б.И. Хасан, Т. Шанин, Е.Л. Ленская, А.П. Тряпицина, К.Н. Поливанова, Б.Д. Эльконин. – Материалы X конференции. – С. 9.

6.            Преподавание курса «Информатика и ИКТ» в основной и старшей школе : Методическое пособие / Н.Д. Угринович и др. – 3-е изд. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011 – 140 с.

7.            Угринович Н.Д. Информатика. Базовый уровень: учебник для 10 класса  /             Н.Д. Угринович. – 4-е изд. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. –288 с.

8.            Педагогика: учеб. пособие для студентов пед. вузов и пед. колледжей / под ред. П. И. Подкасистого. ‑ М.: Пед. общество России, 1998 – 640 с.

9.            Методика преподавания информатики: Учеб. пособие для студ. пед. вузов / М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер / под общей ред. М.П. Лапчика. – М. : Издательский центр «Академия», 2014. – 624 с.

10.       Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий [Текст] : пособие для учителя / А.Г. Асмолов и др.; под ред. А.Г. Асмолова. – 2 изд. – М. : Просвещение, 2011. – 159 с. http://standart.edu.ru/

11.       Информатика. Углублённый уровень : учебник для 10 класса : в 2 ч., Ч. 2/ Поляков К. Ю., Еремин Е. А. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 304 с.: ил. ISBN 978-5-9963-1765-3

12.       БОЛОНСКИЙ ПРОЦЕСС: Результаты обучения и компетентностный подход (книгаприложение 1) / Под науч. ред. д-ра пед. наук, профессора В.И. Байденко. – М.: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2009. – 536 с.