Профильное образование в современной школе

Постоянно изменяющиеся условия жизни, возрастание на современном этапе роли научно-технического прогресса, характер проводимых в России преобразований в условиях ограниченных материально-технических резервов требуют от системы образования адекватных мер по улучшению качества учебно-воспитательного процесса, его направленности на конечный результат. В отношении последнего показательно сравнение отечественной и зарубежной систем образования: выпускники наших образовательных учреждений подчас обладают более глубокими, фундаментальными знаниями, однако они не всегда умеют правильно и эффективно применить их на практике, в реальной жизни. В определенной степени проверить не только знания. но и умение правильно их использовать помогает такая форма контроля, как тестирование. Не случайно в последнее время многие вузы обращаются к тестированию в качестве вступительных экзаменов!, аналогичный эксперимент проводится сегодня по определению качества знаний выпускников общеобразовательной школы.

Таким образом, на сегодняшний день перед российской системой образования стоит комплекс проблем по достижению отвечающего требованиям современности уровня подготовки специалистов, нередко в ситуации износа материально-технической базы общеобразовательного учреждения и относительно низких инвестиций в образование со стороны государства (хотя в последнее время в этом аспекте и наметилась положительная тенденция), причем обеспечение такого уровня образования должно произойти без ущерба для здоровья обучающихся или свести этот негативный фактор к минимуму.

Путь решения задач по достижению прочных качественных знаний и практических умений с учетом индивидуальных возможностей каждого учащегося лежит че рез освоение и применение современных педагогических технологий. Среди них -технологии, использующие дифференциацию обучения и интеграцию образовательного процесса, в том числе в экспериментальном режиме (этому способствует создание сети федеральных экспериментальных площадок Министерства образования РФ на российском уровне и ряда экспериментальных площадок на республиканском уровне). Большую помощь здесь также может оказать накопление, изучение, распространение и творческое использование накопленного учителями передового педагогического опыта.

Школа № 18 г. Саранска стремится активно участвовать в решении \ казанных проблем. У нас имеется свой банк данных по различным проблемам дидактики. В нем -запись традиционных и новых технологий, отдельных уроков и циклов по разным темам, педагогический поиск и портреты учителей, материалы семинаров, педагогических советов, методических объединений.

Не первый год школа осуществляет инновационную деятельность по нескольким направлениям. Одно из них, призванное повысить результативность образовательного процесса, заключается в дифференцированном подходе к формированию групп учащихся, основанном на специальных профильных учебных программах. Так, помимо обязательной, общеобразовательной, программы разработаны и используются практически еще 2 варианта учебных планов: с гуманитарным и политехническим уклоном. Набор учащихся по названным направлениям осуществляется с учетом интересов, способностей и наклонностей каждого из них, что позволяет более эффективно реализовать основные задачи системы образования в рамках данного общеобразовательного учреждения.

Еще одно направление, активно внедряемое в школе, - информатизация образо-

вания. И это не случайно. Если задать современному педагогу вопрос: «Какова Ваша профессиональная цель?», то в большинстве случаев можно услышать: «Дать детям добротные знания». Однако психологи утверждают, что знания невозможно «дать», что они приобретаются самостоятельно с помощью тех способов, которым обучили ребят Один из них - получение, упорядочение, анализ, обработка и. наконец, осмысление информации. Таким образом, особенную актуальность приобретает народная мудрость: «Кто владеет информацией, тот владеет миром». Переработанная, упорядоченная информация превращается в систему и только тогда становится знанием. На помощь в этом сложном процессе приходят современные компьютерные технологии обучения.

Экспериментальная работа по компьютеризации учебно-воспитательного процесса в школе проводится с 1994 г. В число основных целей этой работы входят:

• -    разработка и апробирование новых направлений в преподавании информатики и других предметов образовательной школы;

• -    внедрение компьютерных технологий обучения в экспериментальном режиме;

• -    отработка направления применения новых информационных технологий в административной и хозяйственной деятельности школы;

• -    использование школьной базы для проведения практических занятий сотрудниками МРИПКРО для обучения учителей-предметников, администраторов образовательных учреждений практическому применению ЭВМ в работе;

• -    тиражирование и распространение ППС. разработанных в лаборатории школой или закупленных с правом тиражирования. и методических рекомендаций по их использованию.

В процессе эксперимента отрабатывались следующие направления:

• -    введение раннего из} чения информатики (апробировано преподавание информатики с 5-го класса (и факультативно со 2-го класса) общеобразовательной школы, разработан и апробирован сквозной курс «Информационная кхлыл ра»);

• -    использование ЭВМ в преподавании других предметов как политехнического.

так и гуманитарного характера: полная компьютерная поддержка физики, огромное количество обучающих, тестирующих и контролирующих программ по математике. химии, биологии, географии, астрономии, с одной стороны (естественно-технической), и комплекс программ по русском} языка и литературе, истории, иностранном} язык}, психологии - с другой (гуманитарной):

• -    введение профессиональной подготовки учащихся по 2 специальностям: «Делопроизводство на ПЭВМ» и «Оператор ЭВМ (программист)».

Кроме того, информатизация затронх-ла и административно-хозяйственную деятельность: создана база данных «Сведения об учащихся», а также специальная обелх-живающая программа для нее.

В процессе реализации экспериментальной работы обнаружились определенные проблемы, в частности, отставание существующих учебников от требований современной жизни; быстрое обновление как материально-технической базы, так и программного обеспечения, требующее оперативной и адекватной реакции, в том числе в плане корректировки учебных программ и планов; необходимость отбора учебных компьютерных сред, соответств}-ющих действующим учебным планам.

В условиях недостатка } чебно-методи-ческой поддержки учителям приходится разрабатывать как отдельные темы, так и целые разделы курсов профессиональной подготовки, нс охваченные с} ществх ющей литературой.

В конце статьи в качестве иллюстрации приводится разработанный материал по сравнительному анализу некоторых пакетов прикладных программ (текстовые редакторы. процессоры электронных таблиц и системы управления базами данных), который можно использовать при обобщении изучения прикладного программного обеспечения.

На учебных занятиях высокую эффективность показали разнообразные формы работы с учащимися, в том числе учитывающие принципы личностно ориентированного обучения (например, индивидуализированная или индивид} ализированно-гр} п-повая формы). Закрепление полученных знаний осуществляется в ходе выполнения

учащимися практических заданий. Приведем пример подборки таких заданий на тему «Реализация баз данных средствами языка Си» (можно использовать и другое инструментальное средство, однако желательно. чтобы это был язык программирования высокого уровня).

• 1.    Разработать программу, которая создает базу данных «my_olimp.», ее структура должна совпадать со структурой базы данных «olimps.» (см. ниже).

• 2.    Написать программу, которая выводит содержимое базы данных «olimps.» на экран.

• 3.    Обеспечить программно копирование базы данных «olimps.» в базу данных «olimps.dbl».

• 4.    Написать программу, которая производит следующую фильтрацию базы данных «olimps.»: на экран выводятся только сведения о победителях олимпиад - уча-щихся школ с номерами 1-14.

• 5.    Разработать программу, которая копирует из базы данных «olimps.» в базу данных «olimps9.» только записи о том. что победителем олимпиады является ученик 9-го класса.

• 6.    Написать программу, которая выводит те года, в каких победили ученики школ с номерами 2-9. Данные хранятся в файле базы данных «olimps.».

• 7.    Написать программу, копирующую из базы данных «olimps.» в базу данных «olimps11.» только записи о том, что победителем олимпиады является ученик старшего (10-го или 11 -го класса).

• 8.    Создать базу данных, содержащую сведения о победителях городских олимпиад по информатике в 1997-2001 гг. База данных должна содержать: год проведения олимпиады, фамилию победителя, номер школы и класс, в котором учился победитель олимпиады. Организовать хранение базы данных в файле «olimpsmps.» и вывод ее на экран по требованию пользователя.

• 9.    Разработать программу, которая производит следующую фильтрацию базы данных «olimps.»: на экран выводятся только сведения о победителях, фамилии которых начинаются с буквы «П».

• 10.    Организовать (программно) удаление из базы данных «olimps.» записей за 1998 г.

• 11.    Написать программу, которая определяет года, в которых было не менее дв\.\ победителей олимпиад по информатике среди учеников 8 - 9-х классов. Данные хранятся в файле базы данных «olimps.».

• 12.    Обеспечить сортировку базы данных «olimps.» по номерам школ и вывод отсортированной базы на экран.

Структура базы данных «olimps»

База данных содержит сведения о победителях городских олимпиад по информатике в 1995 - 2001 гг: год проведения олимпиады (числовое поле длиной 4), фамилия победителя (символьное поле длиной 12), номер школы (числовое поле длиной 2) и класс (числовое поле длиной 2), в котором учился победитель олимпиады. Каждый год имеет не менее двух победителей: среди 8 - 9-х классов и среди старших, 10 - 11 -х, классов.

Одной из множества стоящих перед педагогическим коллективом задач была разработка необходимого методического обеспечения разрабатываемых и внедряемых курсов. В этих целях, а также для распространения имеющегося педагогического опыта, оказания методической поддержки учителю-экспериментатору был создан ряд учебных, учебно-методических пособий и сборников:

• I)    Машина Т.Т. По жизни - с логикой: Учеб, пособие по логике;

• 2)    Протченко А.Н. Базы данных и электронные таблицы: Учеб.-метод. пособие по специальности «Делопроизводство на ПЭВМ» (для учащихся 11-го класса);

• 3)    Щербинина Л.М., Протченко А Н. Уроки, уроки, уроки...: Метод, сб.;

• 4)    Костерина Г.А. Уроки развития с использованием компьютера; Программа интегрированного курса;

• 5)    Есин Н.Н. Учебно-методическое пособие по специальности «Делопроизводство» (для учащихся 9 - 10-х классов);

• 6)    Протченко А.Н. Методическое пособие по преподаванию информатики в 6-м классе.

В последнее время пробел в учебнометодической литературе по информатике в значительной мере восполнен. Так. вышел ряд учебников по базовому курсу ин- форматики. Среди них особо следует отметить учебник: Сеушкин И.Г., Зало-гова Л.А., Русиков С В., Шестакова Л.В. Информатика. Базовый курс для 7 — 9 классов (М., 2000). Он содержит достаточно полную информацию для базового курса «Основы информатики и вычислительной техники» и рекомендован МРИПКРО к практическому использованию в общеобразовательных учреждениях Мордовии.

Для поддержки преподавания курса по специальности профессиональной подготовки «Оператор ЭВМ (программист)» можно рекомендовать следующую литературу.

Калиш Г.Г. Основы вычислительной техники: Учеб, пособие для сред. проф. учеб, заведений. М., 2000.

Данный учебник обладает высокой содержательностью, в нем хорошо освещены арифметические и логические основы ЭВМ, в частности, рассматривается двоичная система счисления, ее связь с машинным представлением чисел (как целых, так и с плавающей точкой), машинная арифметика и булева алгебра - все это сопровождается конкретными примерами. Также в этой книге рассматривается аппаратная часть ЭВМ на низком уровне: элементы, узлы ЭВМ, цифровые автоматы, устройства памяти и процессорные устройства; приводятся схемы и математические основы их работы, что довольно редко встречается в учебной литературе в таком объеме. В то же время, несмотря на насыщенность материала, тема «Принципы построения ЭВМ» раскрыта недостаточно подробно.

Острейковский В.А. Информатика: Учеб, пособие для студ. сред. проф. учеб, заведений. М., 2000.

Здесь также раскрываются (более сжато) математические основы информатики. Кроме того, в разделе «Алгоритмизация и программирование» рассматриваются методы разработки алгоритма, программирование с отходом назад, алгоритмы ветвей и границ. Другое достоинство учебника - это наличие раздела, посвященного элементам информационных технологий, в том числе вычислительным и информационным сетям.

Рыжиков Ю.И. Информатика: Лекции и практикум. СПб., 2000.

Преимущество данной книги - в охвате таких разделов, как «Базы и банки дан ных», «Модели данных», «Система \ правления базами данных (FoxPro)», а также «Введение в искусственный интеллект» и «Программирование на Прологе».

Программы курсов профессиональной подготовки по специальностям «Делопроизводство на ПЭВМ» и «Оператор ЭВМ (программист)» прошли оценку на экспертном совете Министерства образования РМ. Получена лицензия на профессиональную подготовку поданным специальностям. Следует также отметить, что обе программы перекрывают базовый курс информатики.

Профподготовка по специальности «Делопроизводство на ПЭВМ» рассчитана на три года: с 9-го по 11-й класс. К 9-му классу учащиеся подходят со знанием основ алгоритмизации и языка программирования в объеме базового курса информатики. Это позволяет изучить: архитектуру ПЭВМ, операционные системы и оболочки (в 9-м классе), текстовый редактор и организацию делопроизводства (в 10-м классе), программное обеспечение (в частности, процессор электронных таблиц, систему управления базами данных) для автоматизации делопроизводства (в 11-м классе).

Программа курса профессиональной подготовки по специальности «Оператор ЭВМ (программист)» апробирована на базе экспериментальной площадки нашей школы. Она рассчитана на преподавание в 7 - 11-х классах, учебное время - 2 часа в неделю. В качестве основного языка программирования взят язык профессионального программирования высокого уровня. В группу учащихся, работающих по данному курсу, включаются ученики профильных математических классов, показавшие хорошее усвоение раздела курса информатики до 7-го класса.

Структура курса профессиональной подготовки

• 7    - 8-й класс. «Основы языка программирования». Здесь изучаются системы счисления, некоторые особенности трансляторов (интерпретаторов и компиляторов), осваивается работа в среде компилятора и изучается язык программирования высокого уровня (реализация алгоритмов линейной, разветвляющейся и циклической структуры), осваиваются работа с массивами и использование функций.

9-й класс. Здесь две основные темы: «Арифметические и логические основы ЭВМ» (изучаются элементы логики и работа ЭВМ на низком уровне) и «Операционные системы и программы-оболочки».

10-й класс. Происходит совершенствование знаний учащихся языка программирования и осуществляется переход к структурному стилю написания программ.

11-й класс. Основная тема-«Разновидности программ для ЭВМ». Она включает изучение современного программного обеспечения: системного, вспомогательного, диагностического характера, а также прикладного- программы обработки текстов, системы управления базами данных, электронные таблицы, интегрированные среды и обучающие системы.

Профессиональная подготовка учащих-ся дает свои результаты и в традиционных мероприятиях. Так, ученик 10-го класса Балыков Станислав занял призовые места на районной и зональной олимпиаде по информатике; он и ученик 11-го класса Иванов Андрей принимали участие в городской и республиканской научно-практических конференциях учащихся, причем А. Иванов занял на республиканской конференции 2-е место с разработкой собственного оригинального графического редактора. Вообще, стала нормой разработка учащимися по специальности «Оператор ЭВМ (программист)» педагогических программных средств, которые пополняют школьный банк ППС и затем используются в учебном процессе.

Результаты последних лет. а именно полученные учащимися по итогам квалификационного экзамена разряды (см. таблицу), показывают достаточно высокое качество обученности учащихся по обеим специальностям. В состав экзаменационных комиссий традиционно входят преподаватели высшей школы - МГУ им. Н.П. Огарева, МГПИ им. М.Е. Евсевьева и МРИПКРО.

Разряды, полученные учащимися по результатам квалификационного экзамена по специальности

Год	Делопроизводство				Программирование
выпуска	1	II	III	Всего уч-ся	I	11	III	Всего уч-ся
1999	—	16	14	30	3	2	4	9
2000	3	8	21	32	1	3	4	8
2001	—	14	19 1	33	—	1	4	5

На текущий момент осуществлено 6 выпусков учащихся по вышеуказанным специальностям. Ведется отработка функционирования очно-заочной школы, в рамках которой учащиеся других школ города смогут получать профессиональную подготовку по названным специальностям. Учащиеся, занимающиеся такой подготовкой, полу чают не только знания по специальности. На занятиях наши преподаватели учат думать, рассуждать, анализировать; реализуются межпредметные связи, позволяющие получить целостное прочное образование.

Сегодня вопрос владения компьютерной техникой еще не стоит особенно остро, однако тенденции таковы, что в перепек- тиве знание ЭВМ, умение использовать вычислительную технику для решения возникающих в жизни задач будет считаться элементарной нормой грамотности, обшей культуры и необходимым условием для устройства практически на любую работу.

Для того чтобы не тормозить развитие общества, система образования, безусловно, должна быть в авангарде происходящего в обществе перехода на качественно новый уровень. Таким образом, время высоких технологий, возрастание объемов информационных потоков требуют от системы образования подготовки не просто грамотного выпускника, а человека, способного на основе современных информационных техноло- гий в достаточно сжатые сроки стать квалифицированным специалистом. Это требование жизни, и этим объясняется актуальность проблемы информатизации образования.

Приведем пример сравнительного анализа программных пакетов.

Редакторы текстов. Достоинством многих современных текстовых процессоров является их все большая интегрированность с другими пакетами программ: они позволяют удобно и эффективно работать с разнообразными таблицами, формулами и даже графическими объектами. Наиболее популярные программные пакеты имеют множество развитых функций: это разнообразные режимы форматирования, обилие значительного количества шрифтов, возможность автоматической проверки орфографии (и даже пунктуации), режим предварительного просмотра текстового документа, обеспечение совместимости с печатающими устройствами и многое другое. Недостатки определяются здесь, как правило, для каждого конкретного текстового процессора и связаны с незначительными техническими деталями: неудобный интерфейс, ограниченный набор реализованных функций по обработке информации, отсутствие использования графических вставок и т.п. Причем невозможность решения других задач, кроме набора, редактирования,распечатки текстов и т.д., нельзя относить к недостаткам текстовых редакторов, так как это не входит в их функции.

Процессоры электронных таблиц. Их можно наиболее эффективно применять для научных статистических расчетов, для обработки больших массивов однородных числовых данных, например, при медицинских (и не только) исследованиях новых препаратов, обработке результатов социологических опросов, тестирований и пр. Несомненным достоинством является возможность построения и вывода различных диаграмм и графиков, что позволяет наглядно представить и проанализировать имеющуюся информацию в графическом виде. К недостаткам можно отнести ограниченность используемых в электронной таблице типов данных.

Системы управления базами данных. СУБД предназначены для работы с база ми данных и позволяют не только производить обработку больших объемов информации, но и разрабатывать собственные приложения для решения производственных задач. Одним из существенных недостатков здесь является отсутствие возможности графического представления информации. Проводя сравнительный анализ практической значимости СУБД и процессоров ЭТ, можно сделать вывод, что при менение БД наиболее эффективно при достаточно стабильных данных, подвергаемых обработке, в то же время при одинаковом характере вычислений для изменяющихся исходных данных наиболее эффективным будет использование процессоров ЭТ.

Замечание. В процессе сравнительного анализа программного обеспечения, оценки его эффективности могут исследоваться следующие параметры:

• -    сфера применимости, возможности пакета, набор реализованных в нем функ ций с точки зрения назначения программного продукта;

• -    минимальные системные требования к аппаратной части и базовому программному обеспечению ЭВМ (модель процессора, его тактовая частота, объем ОЗУ, свободное дис-ковое пространство, периферийные устройства, операционная система и др.);

• -    уровень технических параметров (быстродействие, оптимизация скорости и качества работы за счет улучшенных характеристик аппаратной части компьютера, использование дополнительных возможностей, предоставляемых рабочей ЭВМ);

• -    надежность работы пакета, его конфликтность при совместном использовании с другими программами, а также наличие (отсутствие) ошибок;

• -    удобство предоставляемого программой интерфейса;

• -    качество документации и справочного материала;

• -    возможности модификации, обновления пакета (в том числе в автономном режиме);

• -    стоимость программного продукта, возможность его тиражирования.