М.А.Плаксин (Пермь, Россия)
M.A. Plaksin (Perm, Russia)
ТРИЗформатика – путь ТРИЗ в массовую школу.
TRIZformatics - path of TRIZ to mass school.
В качестве средства внедрения ТРИЗ в массовую школу предлагается включение элементов ТРИЗ в курс информатики. Полученный синтез ТРИЗ и информатики – ТРИЗформатика – рассматривается как новый этап развития школьной информатики.
As a means of introduction of TRIZ in mass school the inclusion of elements of TRIZ in a course of informatics is offered. The obtained synthesis of TRIZ and informatics – TRIZformatics – is considered as a new stage of development of school informatics.
Автор доклада – один из идеологов Пермской версии школьного курса информатики и в области ТРИЗ относит себя к категории «любителей». Цель предлагаемого доклада – показать назревшее сближение курсов ТРИЗ и информатики, возможность построения интегрированного курса ТРИЗформатики. Именно ТРИЗформатика предлагается автором в качестве пути для массового внедрения ТРИЗ в среднюю школу. Для скорейшего прохождения этого пути было бы полезно объединение усилий информатиков и ТРИЗовщиков.
Сегодня массовая школа не готова к введению отдельного курса по ТРИЗ, но готова к расширению курса информатики. Сейчас в массовом порядке информатика преподается в старших классах (8-11). Для этого выделены часы в федеральной компоненте учебного плана, как правило, выделяются дополнительные часы из региональной компоненты. Преподавание в младших классах либо не ведется, либо ведется за счет школьной компоненты учебного плана по инициативе самой школы. Необходимость спуска информатики в младшие классы, построения сквозного курса с 1-го по 11-й класс осознается все боле ясно всеми участниками образовательного процесса. Дело – в техническом, методическом и кадровом обеспечении.
Пермь является одним из главных методических центров школьной информатики. Пермская версия базового курса принята сегодня примерно в трети регионов России. Подготовлен и получил гриф министерства комплект, включающий в себя учебники для 8-11 классов, задачник, пособие для учителя, вспомогательные дидактические материалы. Ведется работа над пропедевтической – с 1-го по 7-й класс – частью курса.
Одна из черт пермской версии – инновационность. Именно пермякам принадлежит инициатива введения в курс информатики (а через него в школьную программу вообще) вопросов системного анализа, рациональной организации и обработки информации независимо от наличия или отсутствия компьютеров. О необходимости включения в курс информатики элементов ТРИЗ автор доклада впервые заявил в 1999 г. В разрабатываемой сейчас пермской версии пропедевтического курса этим вопросам планируется уделить значительное внимание. Естественно, что расширение курса на младшие классы, повлияет в дальнейшем и на содержание базового курса.
Оставшаяся часть доклада посвящена логике включения ТРИЗ в курс информатики и предложениям по построению курса «ТРИЗ + системология для начальной школы».
Проблема интенсификации обучения
Одна из главных проблем современной российской школы – экстенсивный путь развития.
Объем знаний в мире стремительно увеличивается. Соответственно, увеличивается объем информации, которую человек должен освоить в школе. Сегодня массовая школа пытается решить эту проблему экстенсивным путем: увеличивается количество уроков, удлиняется время обучения (введена 4-х летняя начальная школа, обсуждается 12-и летняя средняя).
Очевидно, что путь этот – тупиковый. Он дает отсрочку, но не приводит к решению проблемы. Бесконечное развитие науки потребует бесконечного увеличения времени обучения.
Решение может быть найдено только на пути интенсификации обучения. Следует не увеличивать продолжительность обучения, а научиться за то же время осваивать больший объем знаний. Для этого необходимо ввести в школьную программу:
1) изучение логики;
2) изучение основ системного анализа, умения систематизировать информацию как в рамках одной дисциплины, так и между разными дисциплинами;
3) освоение элементов ТРИЗ.
5 этапов развития школьной информатики: алгоритмика – компьютерика – информациология – системология – ТРИЗформатика
Информатика была введена в школьную программу в 1985 г. и прошла достаточно бурный путь развития. C точки зрения основных задач, которые ставились перед курсом в каждый момент времени, можно увидеть (и предвидеть) 5 этапов развития школьной информатики:
- Информатика – алгоритмика. В 1985 г. школьная информатика родилась под лозунгом «Программирование – вторая грамотность» и была сосредоточена на знакомстве с компьютером, развитии алгоритмического мышления, знакомстве с основами программирования.
- Информатика – компьютерика. Переход на этот этап произошел в начале 90-х. На первое место выдвинулись вопросы подготовки квалифицированного пользователя, использования компьютера в повседневной деятельности. Символом компьютерной грамотности стал уже не Бэйсик, а триада «Лексикон – SuperCalc – dBase».
- Информатика – информациология. Основное направление этого этапа: фундаментализация курса. Мы, наконец-то, вспомнили, что слово «информатика» происходит не от слов «алгоритм» и «компьютер», а от слова «информация». Понятие информации в реальности становится центральным понятие курса. Все остальные рассматриваются как производные (алгоритм – это управляющая информация, ЭВМ – устройство для обработки информации и т.п.).
- Информатика – системология. Сегодняшний этап. Главным моментом этого этапа является расширение курса за счет включения в него понятия системы, элементов системного анализа, методов принятия решений и т.п. Необходимость изучения в школе основ системного анализа назрела давно, но в нынешнюю школьную программу он не укладывается. Современное школьное образование построено по дисциплинарному принципу, а система - понятие междисциплинарное. Для любого школьного предмета оно интересно и полезно, но ни к одному из них не относится. Включить изучение основ системного анализа удобней всего именно в курс информатики, поскольку изучение любой системы – есть построение некоторой ее информационной модели. А информационными моделями занимается именно информатика.
- Информатика – изобретательство, информатика – ТРИЗ, ТРИЗформатика. Следующим шагом, который предстоит сделать школьной информатике, будет шаг в направлении решения изобретательских задач. Системология даст средства для анализа запутанных ситуаций, для выбора наилучших альтернатив. После этого неизбежно встанет вопрос: а откуда берутся эти альтернативы, как научиться изобретать возможные варианты решения той или иной задачи? Именно здесь информатика приходит к ТРИЗу.
Рассуждая об информации, можно выделить 3 аспекта: синтаксический, семантический и прагматический. Нынешняя информатика почти целиком сосредоточена на синтаксическом аспекте. Мы накапливаем огромное количество информации, совершенно не интересуясь тем, насколько она осмыслена и насколько она полезна. Впечатляющий пример, который прозвучал на виртуальном августовском педсовете 2001 г. в выступлении красноярских ученых Т.В.Погребной и А.В.Козлова. Если два события равновероятны (например, падение монеты на ту или другую сторону), сообщение о наступлении одного из них содержит 1 бит информации. Вспомним последние выборы в США. Результаты – Буш или Гор – определялись буквально несколькими голосами. То есть эти события были равновероятны. То есть сообщение о том, кто стал президентом США, несет столько же информации, сколько сообщение о падении монеты!
Мы говорим, что информатика – это наука о представлении, хранении, передаче и обработке информации. Но даже не пытаемся поставить вопрос о целенаправленной генерации нужной полезной информации. Именно этим и занимается ТРИЗ.
Переход школьной информатики на этап ТРИЗформатики – перспектива 2005–2010 гг.
Курс «ТРИЗ + системология для начальной школы»
Естественно встает вопрос о том, какие элементы ТРИЗ и системологии в первую очередь необходимо включать в ТРИЗформатику (учитывая ограниченный объем времени)? Далее предлагается подход, предложенный автором доклада и апробированный им в течение последних 8 лет в 1-х – 5-х классах нескольких школ Перми, начиная с гимназических и кончая классами выравнивания. Дважды – в 1996 и в 2001 гг. – идеи курса послужили основой городского и областного конкурсов по информатике для младших школьников «Инофрмашка-96» и «Информашка-2001», в которых участвовало по несколько сот человек. Готовы пособия для учителя и рабочие тетради для ученика. Все это позволяет предложить курс для широкого внедрения. Вместе с тем автор осознает ограниченность своих знаний по ТРИЗ и был бы рад любым предложениям со стороны профессионалов.
На сегодня пермская версия начального курса информатики рассчитана на 1-4 классы и включает в себя следующие модули:
- Элементы ТРИЗ: понятие противоречия, морфологические ящики, моделирование маленькими человечками (отбор материала был произведен автором в достаточной мере случайно и нуждается в корректировке со стороны профессионалов-тризовщиков).
- Словари, каталоги, организация текста. Лексикографический порядок. Работа со словарем (многоуровневая индексация, блочный поиск, структура словарной статьи, вспомогательная информация в словаре). Каталоги. Оглавления, указатели, примечания и сноски.
- Наиболее часто употребляемые инструменты структурирования информации: таблицы (в том числе, правила преобразования в таблицу неструктурированных текстов), диаграммы, карты, графы.
- Введение в логику и принятие решений. Таблицы решений. Карты с краевой перфорацией. Выбор карточек по сложным условиям. Принятие решений за счет оптимальной организации информации (логические квадраты, диаграммы Венна, графы и пр.). Сравнение альтернатив при наличии противоречивых требований.
- Элементы системного анализа. Понятие системы, системный эффект, его исчезновения при разрушении системы. Методика научного исследования: сбор фактов – гипотеза – проверка. Всеобщая системность мира.
В настоящее время готовы методические материалы (книги для учителя, тетради для ученика, задачники) по модулям «ТРИЗ», «Словари, каталоги, организация текста», «Таблицы», «Диаграммы», «Системология».
Курс предлагается начинать с 1-й четверти 1-го класса с модуля «ТРИЗ». Модуль специально построен таким образом, что практически не требует грамотности (умения читать, писать и считать). На его изучение планируется примерно 3 четверти. Затем следуют модули «Словари» и «Таблицы», каждый продолжительностью также примерно по 3 четверти. Далее модули «Диаграммы» и «Логика и принятие решений» (в сумме примерно полгода). На 4-й класс остаются модули «Системология» и «Графы». В случае недостатка времени, могут быть опущены модули «Диаграммы», «Принятие решений», «Графы».
Такое время изучения предлагается с той целью, чтобы в первых классах средней школы дети уже владели соответствующими знаниями и умениями. Вместе с тем, сегодня имеет смысл включать фрагменты данного курса и в программу старших классов, поскольку материал этот достаточно важен для общего образования, но в школьной программе, практически, не изучается.
До сих пор разработка курса велась в рамках работ по Пермской версии сквозного курса информатики. Однако предлагаемые методики не требуют применения ЭВМ и вполне доступны любому учителю начальной школы. Боле того, преподавание этого курса именно учителем начальной школы имеет ряд преимуществ перед преподаванием учителем информатики.
По мнению автора сегодня назрела необходимость объединения усилий информатиков в ТРИЗовцев для построения курса ТРИЗформатики: выбора материала, подбора методик, согласования различных частей курса друг с другом. В перспективе курс должен стать сквозным с 1-го по 11-й класс.