ЭНЦИКЛОПЕДИЯ УЧИТЕЛЯ ИНФОРМАТИКИ

Информатика

Определение понятия “информатика” 

Термин “информатика” в русском языке является сравнительно новым словообразованием. В работе академика А.П. Ершова “Информатика: предмет и понятие”¹ отмечается “три прихода термина “информатика” в русский язык”. Первая интерпретация относится к 1950-м годам. Ее суть отражена в статье об информатике в Большой Советской Энциклопедии выпуска 1972 г.: “Информатика — дисциплина, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности ее создания, преобразования, передачи и использования в различных сферах человеческой деятельности” (БСЭ, т. 10, с. 348). В таком контексте разделами информатики являются библиография, библиотековедение и пр.

Второй приход относится к 60-м годам ХХ века, когда термин “информатика” входит в употребление как калька с французского informatique — наука об ЭВМ и их применении. Синонимом к такой интерпретации является английское “computer science”. Сомнение вызывает бытующее в методической литературе разъяснение этимологии термина “информатика” как составленного из двух частей: “информация” и “автоматика”. В своем словаре школьной информатики А.П. Ершов пишет: “Название науки “информатика”, подчеркивающее ключевую роль “информации” как своего основного понятия, образовано в соответствии с традициями латинского словообразования и введено в употребление почти одновременно в ряде европейских стран в середине 60-х годов XX века”². Очевидно, термин “информатика” имеет те же лингвистические корни, что и “математика”, “грамматика” и пр.

И, наконец, определяя новое содержание информатики периода “третьего пришествия” (70–80-е годы ХХ столетия), А.П. Ершов отмечает, что термин “информатика” приобретает более широкое значение “как название фундаментальной естественной науки, изучающей процессы передачи и обработки информации”. И там же: “Понимание единой природы информации вслед за установлением единой природы вещества и энергии стало важным шагом к постижению материального единства мира. …Информационная модель — это то сопряжение, через которое информатика вступает в отношение с частными науками, не сливаясь с ними и в то же время не вбирая их в себя”.

Структура предметной области информатики

Информатика как научная область и как область практического использования компьютерной техники и информационных технологий начала складываться во второй половине ХХ века. Первоисточником научной области информатики принято считать кибернетику, рождение которой связывается с выходом в 1948 году книги Н.Винера “Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине”. Хотя, безусловно, к первоисточникам современной информатики следует отнести и теорию информации, зародившуюся в 1930-х годах в работах К.Шеннона, Р.Хартли, и теорию алгоритмов (А.Тьюринг, Э.Пост, А.Марков), и работы Джона фон Неймана по архитектуре ЭВМ.

Прикладная ветвь информатики формируется с появлением электронно-вычислительных машин. Таким образом, с начала своего зарождения информатика объединяет в себе науку об информации — теоретическую информатику и информационную технику и технологии — прикладную информатику. По отношению к последней сравнительно недавно в употребление вошел оборот “Информационно-коммуникационные технологии”, или сокращенно — ИКТ.

Теоретическая и прикладная ветви информатики тесно связаны друг с другом и способствуют взаиморазвитию. Ситуация здесь аналогична взаимодействию в других научных и прикладных областях: физика и техника, химия и химические технологии. Некоторые дисциплины информатики носят пограничный характер, находясь на стыке теоретического и технологического направлений, например, “Методы и языки программирования”, “Архитектура ЭВМ”.

В 80–90-х годах ХХ столетия формируется еще одна ветвь информатики — социальная информатика. Причиной зарождения этого научного направления стал феномен, который принято называть процессом формирования информационно-ориентированного общества. Научно-техническими предпосылками этого феномена стало, во-первых, создание и распространение микропроцессорной техники и новых информационных технологий, во-вторых — развитие компьютерных телекоммуникаций. Информация становится важнейшим общественным и личным ресурсом, а возможности ее обработки — одним из основных факторов успеха и прогресса. Факт социальных последствий от развития и внедрения средств информатики стал настолько очевиден, что возникла потребность научных исследований в этом направлении. Результаты таких исследований выразились в определенных практических шагах, в том числе в области законодательства.

Описание структуры предметной области информатики в систематизированном виде было представлено в Национальном докладе Российской Федерации на II международном конгрессе ЮНЕСКО “Образование и информатика”³. Это описание, озаглавленное “Фундаментальные основы информатики”, представлено в таблице.

Таким образом, все содержание предметной области делится на четыре раздела:

1. Теоретическая информатика.

2. Средства информатизации.

3. Информационные технологии.

4. Социальная информатика.

Разделы 2 и 3 образуют общее направление, которое выше было названо прикладной информатикой. Такая структура предметной области информатики остается признанной и в настоящее время.

Структура образовательной области информатики

Содержание образовательной области напрямую связано с содержанием соответствующей предметной области. Однако описание структуры образовательной области должно способствовать выделению отдельных учебных дисциплин. Каждая дисциплина требует более узкого определения предмета изучения, нежели такой обширный предмет, как информация и информационные процессы, которым объединяется весь раздел теоретической информатики.

В работе К.К. Колина “О структуре и содержании образовательной области “Информатика”⁴ приводится следующий перечень основных разделов информатики как объекта изучения:

1. Теоретическая информатика

1.1. Философские основы информатики

1.2. Начала общей теории информации

1.3. Математические основы информатики

1.4. Семантические основы информатики

1.5. Основы информационного моделирования

1.6. Интеллектуальные информационные системы

1.7. Информация и познание

2. Средства информатизации

2.1. Технические средства информатизации

2.2. Программные средства информатизации

2.3. Средства информационного обеспечения

3. Информационные технологии

3.1. Теоретические основы информационных технологий

3.2. Базовые информационные технологии

3.3. Прикладные информационные технологии

4. Социальная информатика

4.1. Роль информации в развитии общества

4.2. Информационные ресурсы общества

4.3. Информационный потенциал общества

4.4. Информационное общество

4.5. Человек в информационном обществе.

В этом списке, как и в Национальном докладе, в основе структурирования лежат те же четыре раздела. Однако внутри каждого раздела отчетливо выражено предметное (дисциплинарное) структурирование содержания. В работе [4] приводится более детальное описание содержания каждого из разделов.

Следует признать сложность задачи построения исчерпывающей структуры как предметной, так и образовательной областей информатики. Причина заключается прежде всего в динамичности, в быстром развитии предмета. Кроме того, существует множество дисциплин, пограничных между информатикой и другими науками. Всегда можно поспорить, куда их относить. Примерами являются исследование операций (в т.ч. математическое программирование); численные методы. Что это, разделы математики или информатики? Наверное, и то и другое. Такие вопросы будут постоянно возникать в силу обширности приложений информатики.

Структура общеобразовательного курса информатики

Чрезвычайно важной задачей для педагогической науки является поиск ответа на вопрос: как (какой своей частью) данная обширная образовательная область должна быть представлена в системе общего среднего образования?

В работах академика В.С. Леднева определен принцип отражения образовательной области в содержании общего образования. Он назван принципом “бинарного вхождения базовых компонентов в структуру образования”⁵. Сущность его состоит в том, что каждая образовательная область включается в содержание общего образования двояко: во-первых, как отдельный учебный предмет и, во-вторых, имплицитно — в качестве “сквозных линий” в содержании школьного образования в целом. Применительно к информатике действие этого принципа заключается в том, что в школьной программе существует отдельный учебный предмет, посвященный информатике, и в то же время методы и средства информатики внедряются в учебный процесс вследствие информатизации всего школьного образования.

В отечественной общеобразовательной школе отдельный учебный предмет, посвященный изучению информатики, существует с 1985 года. За более чем 20-летний период изменялось его содержание вместе с изменением предметной области информатики. В этом процессе формировалась современная концепция общеобразовательного курса информатики, выделялись инвариантные составляющие его содержания.

Начиная с 1990-х годов в школах России складывается опыт трехэтапного изучения информатики: пропедевтического курса в начальной школе, базового курса в основной школе и профильного обучения информатике в старших классах полной средней школы. В 1992 году Законом РФ “Об образовании” в качестве основных нормативных документов, определяющих содержание обучения, провозглашены образовательные стандарты. В ходе работы над образовательным стандартом по информатике сформировалась концепция содержательных линий общеобразовательного курса. “Эти линии являются организующими идеями образовательной области или устойчивыми единицами содержания, образующими каркас курса, его архитектонику”⁶.

Список основных содержательных линий:

1. Информация и информационные процессы

2. Представление информации

3. Компьютер

4. Моделирование и формализация

5. Алгоритмизация и программирование

6. Информационные технологии

7. Компьютерные телекоммуникации

8. Социальная информатика

Восемь содержательных линий уже в своих названиях несут ориентир на доминирующий предмет изучения. Такая структура соответствует дисциплинарной структуре системы научных знаний в области информатики. Устойчивость этих линий состоит в их сохраняемости в процессе развития информатики как основных ее направлений: развивается внутреннее содержание, но линии остаются.

Выделение основных содержательных линий имеет большое значение для систематизации содержания непрерывного курса информатики в школе (пропедевтический — базовый — профильный этапы). Линии являются своеобразными концентрами, вокруг которых выстраивается обучение с повышением уровня на каждом новом этапе⁷.

В соответствии со списком содержательных линий информатики построена структура настоящей энциклопедии. Второй раздел включает в себя две первые содержательные линии из списка. Каждый последующий раздел (с 3-го по 8-й) посвящен отдельной содержательной линии. Внутри раздела статьи приведены в алфавитном порядке, следуя традициям энциклопедии.

¹ Кибернетика. Становление информатики. М.: Наука, 1986.

² Математический энциклопедический словарь. Раздел “Словарь школьной информатики”. М.: Советская энциклопедия, 1988.

³ Национальный доклад Российской Федерации на II международном конгрессе ЮНЕСКО “Образование и информатика”. Москва, 1996 // Информатика и образование, 1996, № 5.

⁴ Колин К.К. О структуре и содержании образовательной области “Информатика” // Информатика и образование, 2000, № 10.

⁵ Леднев В.С. Содержание образования: сущность, структура, перспективы. М.: Высшая школа, 1991.

⁶ Кузнецов А.А., Бешенков С.А., Ракитина Е.А., Матвеева Н.В., Милохина Л.В. Непрерывный курс информатики (концепция, система модулей, типовая программа). Информатика и образование, 2005, № 1.

⁷ См.: Кузнецов А.А., Бешенков С.А., Ракитина Е.А., Матвеева Н.В., Милохина Л.В. Непрерывный курс информатики (концепция, система модулей, типовая программа). Информатика и образование, 2005, № 2–3.

Продолжение