8496-1 (Так что же такое информатика?), страница 2

Итак, осталось исполнить алгоритм - провести в жизнь намеченный план действий. Если, кроме тебя, сделать это некому, то надо, засучив рукава, браться за дело самому. Лучше, если у тебя есть подчиненные, или можно кого-нибудь нанять. Еще лучше, если работу можно поручить машине, а самому только управлять ею. Совсем хорошо, если машина - это автомат, которым и управлять не надо - получай готовый результат и пользуйся им вволю. Но и автомату надо сообщить, чего ты от него хочешь, а то вместо тридевятого царства окажешься у черта на куличках.

Все эти проблемы были решены - или нам это только снилось? - когда в середине века были изобретены и построены первые электронные, программно управляемые вычислительные машины - автоматы, понимающие более или менее развитый язык, на котором можно было описывать алгоритмы их работы. Правда, лишь для довольно узкого класса работ, когда и исходные данные, и результат могут быть представлены в формализованном виде, пригодном для автоматической обработки.

Простейший пример работ такого класса - это вычисления, когда и то, и другое - это наборы чисел. Потому и машины были названы вычислительными, сокращенно - компьютерами. Пример посложнее - обработка произвольных текстов: самих алгоритмов (как противно писать их на птичьем машинном языке!), математических формул (почему бы не заставить машины доказывать теоремы?) или текстов на естественном языке (если меня самого не научили писать грамотно, то может машину можно этому научить, а еще лучше, если машина сумеет изъясняться на незнакомом мне тарабарском наречии). Еще более сложный пример - преобразование устной речи в письменную - был упомянут выше. Успехи во всех этих направлениях оказались довольно скромными, но по первому впечатлению - грандиозными и даже многообещающими. Да и по второму тоже: посмотрите на примеры переводов технической прозы с русского языка на английский, приводимые в рекламных буклетах, или вспомните, что чемпиону мира по шахматам пришлось отыгрываться после матча, проигранного им компьютеру.

Путь к появлению первых компьютеров был к тому моменту практически полностью открыт. Были известны и внедрены в практику способы сохранения данных сначала на перфоносителях, потом путем магнитной записи. Вычисления давно уже выполнялись не только на арифмометрах, но и на ручных клавишных, да и более сложных электромеханических счетных машинах. Существовали электронные реле (триггеры), электронно-лучевые трубки, была освоена импульсная электронная техника. В физике были известны полупроводники. Понятие алгоритма и родственное ему понятие рекурсивной функции существовали и были фундаментально освоены в математике. Оставалось (такая малость!) свести все это воедино. Когда жизнь приперла к стене (расчеты в ядерной физике, а чуть позже - в ракетной технике, оказались на грани человеческих возможностей или даже немного за ней), то на это ушли, если не месяцы, то лишь очень немногие годы.

За истекшие с тех пор полвека компьютеры из грандиозных лабораторных установок, пожиравших неимоверные энергетические и материальные ресурсы, стали почти что заурядными бытовыми приборами. Люди избавились от необходимости разговаривать с компьютерами на их внутреннем языке и перешли к тому, что было названо алгоритмическими языками высокого уровня, а позже - и к так называемым информационным технологиям.

Все изложенное выше составляет часть моей индивидуальной понятийной модели, которую я предлагаю вниманию читателей журнала и всех лиц, причастных к "школьной информатике". Я не настаиваю на правильности этой модели и никому ее не навязываю. Моей целью было привести в достаточно стройную систему большую часть упомянутого в начале "Обязательного минимума...".

Часть раздела "Представление информации" из того же "Минимума" мне хотелось бы осветить в отдельной публикации. Некогда мной была написана книга [3]. Приведу ее оглавление, и по сию пору отражающее мои представления о содержании и порядке изложения соответствующего материала:

1) языки программирования,

2) простые значения и их представления,

3) составные значения и их типы,

4) определения типов,

5) переменные и их описания,

6) операции и выражения,

7) операторы,

8) работа со ссылками,

9) процедуры,

10) файлы и операторы для работы с ними,

11) примечания в программах,

12) доказательство свойств алгоритмов.

В "Заключении" этой работы были перечислены темы, в нее не вошедшие, но существенные во всем этом круге вопросов: редактирование вводимых и выводимых данных, средства работы со строками, включая поиск по образцу, абстрактные типы данных, моделирование реальных процессов на ЭВМ, задержка вычислений и их параллельное исполнение.

Нужно ли учить информатике в школе - за и против

Информатика (программирование) начала активно проникать в школьные программы после появления в 1981 году работы А. П. Ершова [2], завоевавшей, без преувеличения, всемирную известность. Некоторые ее положения, как то: компьютеры (ЭВМ) стали столь же важными носителями информационной модели внешнего мира, как книги; микропроцессор, сопряженный с промышленным изделием, придает ему совершенно новые качества, - не только подтверждены, но и многократно усилены всей практикой современной цивилизации. Однако с некоторыми другими тезисами: чтобы через 20 лет запрограммировать все производимые микропроцессоры, надо будет посадить за программирование все взрослое население земного шара; мир программ - это, прежде всего, огромный запас операционного знания, накопленный человечеством; программами буквально напичкан наш организм - уже тогда можно было бы поспорить. Тем более сомнительным стал вывод: некоторые "натуральные" сущности программирования должны быть сделаны осознанным достоянием человека, у нас нет иного пути, как отразить их в структуре и содержании всеобщего образования.

Дело в том, что микропроцессоры стали незаметными элементами промышленных изделий, а программирование было поставлено на промышленную основу с развитой технологией и аппаратным оснащением (на основе тех же персональных компьютеров). Большинство широко используемых программных средств обросло богатым и удобным справочным аппаратом. Область применения компьютеров приобрела достаточно богатую структуру. В различных ее ветвях требуются весьма различные уровни владения программированием. Компьютер, используемый как средство массовой псевдокультуры, сам владеет своим "хозяином". А от разработчиков новых программных средств требуется профессиональный, почти артистический, уровень. Утверждать, что всем учащимся нужна единая базоваяпредпрофессиональная подготовка, стало уже невозможным из-за обилия профессий, использующих компьютеры, и разнообразия применяемых при этом программных средств.

В упомянутом "Обязательном минимуме..." перечислены некоторые информационные технологии, овладеть которыми, по мнению анонимных авторов документа, должны все учащиеся.

"Технология обработки текста и графики: понятие текста и его обработки, текстовый редактор, представление изображений в компьютере, построение изображений с помощью графических примитивов, графический редактор." - Можно было бы задать несколько уточняющих вопросов, но в основном владение этой технологией, особенно в части обработки текстов, следует считать необходимым. Кому не приходится писать хотя бы письма, а многим - отчеты, статьи, книги и т.д., снабжая все это простейшими иллюстрациями. Если под рукой есть компьютер, то грех было бы им не воспользоваться.

"Технология обработки числовых данных: структура электронных таблиц; ввод чисел, формул и текста; стандартные функции; редактирование структуры таблицы; использование электронных таблиц для решения задач." - Автору, посвятившему решению вычислительных задач не один десяток лет жизни, трудно утверждать, что эта технология мало кому нужна. Но если нужна, то не в форме использования электронных таблиц, или хотя бы - не только в этой форме, напоминающей мне жизнь зверей в клетках зоопарка. Для инженеров и ученых, сталкивающихся с необходимостью проводить вычисления, были созданы такие популярные до сих пор языки, как Бейсик или "Паскаль", и большая часть средств, предоставляемых этими языками, включена в тот же Excel, хотя и в изуродованном виде. Но здесь я не могу не быть пристрастным. Систематизированный перечень понятий из мира алгоритмических языков я привел выше и готов активно его обсуждать.

"Технология хранения, поиска и сортировки информации; типы баз данных; представление данных в формах таблицы и картотеки; системы управления базами данных; ввод и редактирование записей; сортировка и поиск записей; изменение структуры базы данных." - Особых возражений нет, но и эту технологию хотелось бы обсудить конкретнее.

"Компьютерные коммуникации: локальные и глобальные компьютерные информационные сети; модемы, каналы связи; электронная почта, доски объявлений, телеконференция. Сеть ИНТЕРНЕТ - глобальная телекоммуникационная сеть." - Здесь аппаратурные элементы: модемы и каналы связи - оказались не к месту. Кто станет спорить с тем, что отправить и получить письмо по электронной почте скоро станет не менее обычным делом, чем послать письмо в конверте с маркой? Получить справку через ИНТЕРНЕТ - тоже давно уже не диковина. Короче, и эту технологию можно причислить к базовым элементам общего образования.

Итак, к образовательному минимуму в области информатики у меня нет особых претензий. Когда же я начинаю смотреть программы, или хуже того - стандарты образования по этой дисциплине, то меня оторопь берет - столько в них накручено лишнего, бесполезного и даже вредного, губительного для всей идеи. Не менее десятка таких программ опубликовано вместе с "Образовательным минимумом..." в сборнике [4]. Пытаясь представить себя в роли школьника, обучающегося по любой из этих программ, или педагога, вынужденного учить по ним своих питомцев, я содрогаюсь.

Начать можно с того, что сама идея сквозного планирования обучения информатике с 1-го (пусть даже с 5-го) по 11-й класс утопична. Школьник, начавший учиться по такому плану (стандарту), будет через 11 (или через 7) лет заканчивать обучение по совсем другому. Вспомним, какой была вычислительная техника, и какие средства программирования были в ходу такие же годы тому назад. На этом же можно было и кончить - обсуждение частностей теряет смысл, тем не менее приведу несколько замечаний.

Многие программы из сборника [4] неимоверно раздуты в результате включения в него материалов, место которым в других школьных дисциплинах (математика, социальные науки и др.) и просто утративших актуальность при современном состоянии компьютерной науки и техники. Некоторые, бьющие в глаза, недостатки этих программ попытаюсь указать на примерах.

Если спросить "человека с улицы", что следует понимать под "Введением в информационную культуру", то я ожидал бы услышать (да и сам бы произнес) что-нибудь вроде - это основы содержательной публицистики, умение выступить с лекцией, докладом или сообщением, умение вести дискуссию или просто диалог и прочее в том же духе. Во всяком случае - ничего о компьютерах, алгоритмах и т. п.

Элементы логики и, тем более, комбинаторики имеют мало отношения к тренировке внимания и развитию мышления. Разве что имеется в виду математическое мышление, но это нечто совсем иное, чем мышление в общем, широком смысле, которое и следует развивать у всех. А это достигается при стройном, продуманном изложении любой темы и ее обсуждении в классе, к какому бы из школьных предметов эта тема ни относилась.

Говоря о развитии мышления, не следует подменять мышление вообще "алгоритмическим мышлением". Более или менее выраженной способностью к последнему обладает лишь малая доля людей и навязывать этот вид мышления остальным - это все равно, что заставлять поголовно всех изучать латынь или заниматься тяжелой атлетикой. Кроме того, есть люди с "правосторонней" организацией мозга и личности в целом - люди, для которых главное - не слова и логика, а образы и эмоции. Все науки естественного цикла им даются с трудом (причем это отнюдь не болезнь и не недостаток в развитии), надо пожалеть и их.

"Пожалеть" - это даже слабо сказано. Надо создать самые благоприятные условия для образования этих часто весьма талантливых людей. По-моему в школе уже перестали заставлять левшей писать правой рукой. Если не перестали, то давно пора прекратить подобное насилие над личностью. Тем более это должно относиться к восприятию мира "не тем" полушарием мозга.

"Новые информационные технологии" - это термин-однодневка, каких много было в истории вычислительной техники и программирования. Года через два он выйдет из употребления, а если и сохранится, то еще немного спустя полностью изменит свое содержание.

Что такое "системно-кибернетический подход"? Серьезные ученые-естественники шарахаются от подобных терминов, за которыми, скорее всего, кроется пустота или нечто, совсем разное для разных людей. В школьном курсе не место общим рассуждениям по поводу понятий, которые каждый волен толковать (и толкует), как ему вздумается.

Перегруженная и не согласованная с возрастными особенностями программа обучения - это верный способ внушить детям стойкое отвращение к предмету, как это случается с русской классикой на уроках литературы.

В самом же общем виде замечания сводятся к следующему. Компьютеры стали незаменимым инструментом при преподавании многих других школьных дисциплин, и именно там школьники будут приобретать важнейшие навыки работы на них, решая простые, естественно возникающие задачи. Многие сведения, например из вычислительной математики, естественнее отнести к курсу математики, а не информатики. Сведения о применении компьютеров в биологии, в частности, в медицине или сельском хозяйстве - к курсу биологии. И уж совсем неуместно пытаться внедрять в курс информатики лозунги типа "Цивилизованное общество - это рыночная экономика плюс компьютеризация всей страны". Щеголять ими я бы не посоветовал даже преподавателям социальных наук.