L I S T O T W A R T Y
prof. dr hab. Macieja M Sysło dotyczący kształcenia informatycznego
w szkołach w Polsce
Główne przesłanie:
Kształcenie informatyczne1 (tj. wydzielone zajęcia z informatyki) ma długą historię w polskim systemie edukacji. Obecnie, podstawa programowa tych zajęć reprezentuje światowy standard.
Ten List wskazuje na niezbędne działania, które powinny zostać podjęte dla urzeczywistnienia wizji nakreślonej w podstawie programowej i innych dokumentach(2) , dla przygotowania kolejnych pokoleń obywateli do wyzwań związanych z rozwojem informatyki i technologii bazującej na informatyce. Ogrom wielokierunkowych i powiązanych ze sobą działań związanych z kształceniem informatycznym w szkołach sugeruje, iż ich koordynowaniem powinna zając się specjalna instytucja.
Proponuje się utworzenie Agencji ds. Informatyki w Edukacji (AIE), zatrudniającej informatyków i dydaktyków informatyki o renomie krajowej i międzynarodowej, która zajmie się opracowywaniem dokumentów programowych i standardów edukacyjnych oraz koordynacją i nadzorem merytorycznym nad ich wdrożeniem, w szczególności realizacją zadań, z których najważniejsze krótko opisano poniżej. W punkcie 5 przedstawiono ich stan obecny, daleko niezadawalający, a w punkcie 6 – zaproponowano niezbędne działania naprawcze i dalekosiężne.
1. Ponad 50 lat informatyki w polskich szkołach
Pierwsze regularne zajęcia z informatyki w polskich szkołach miały miejsce w połowie lat 1960’ (I i III LO we Wrocławiu). W 1985 roku Ministerstwo Oświaty i Wychowania zatwierdziło pierwszy program nauczania elementów informatyki dla szkół średnich i od tamtych czasów informatyka nie zniknęła z podstaw programowych naszego systemu edukacji. Lata starań edukacyjnego środowiska informatyków doprowadziły do obecnej sytuacji, w której obowiązkowymi zajęciami z informatyki są objęci wszyscy uczniowie od pierwszej po ostatnią klasę w szkole. Jest to ewenementem na skalę światową (3) .
2. Niezamierzona korzyść
Warto docenić, że gdyby nie wcześniejsze przygotowanie wszystkich uczniów w ramach regularnych zajęć z informatyki (a jeszcze wcześniej w zakresie TIK), to znacznie gorzej radziliby oni sobie w czasie zajęć na odległość w okresie pandemii w latach 2020-2024.
1. Kształceniem informatycznym określa się wydzielone zajęcia z informatyki. Nadal stosuje się określenia edukacja informatyczna w odniesieniu do wszelkiego wykorzystania komputerów i technologii w edukacji. 2 W tym, w dokumencie UE: https://education.ec.europa.eu/focus-topics/digital-education/about/digitaleducation-action-plan. 3 Potwierdzenie tej opinii można znaleźć w Raportach UE: “Reviewing Computational Thinking in Compulsory Education, State of play and practices from computing education”, 2022 https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/JRC128347 oraz “Informatics Education at School in Europe”, Eurydice Report, 2022 (w przygotowaniu). 4 Efekt byłby jeszcze lepszy, gdyby w 2014 roku przyjęto sugestię Rady ds. Informatyzacji Edukacji umieszczenia w Ustawie o Oświacie możliwości kształcenia na odległość.
2 3. Informatyka jako dziedzina nauki i samodzielny przedmiot
Informatyka, w znaczeniu computer science, już okrzepła jako samodzielna dziedzina nauki, a przedmiot informatyka (nazwy w niektórych innych krajach: computer science, computing) jest uznawany za samodzielny przedmiot szkolny (5) .
4. Przyszłość młodego pokolenia i społeczeństw Kolejne pokolenia uczniów i dorosłych będą funkcjonować w środowiskach coraz bardziej rozwiniętych technologii, dla których bazę kształtować będzie informatyka z pokrewnymi technologiami. Wymagać to będzie stale rozwijanego przygotowania informatycznego uczniów, które powinni zapewnić nauczyciele informatyki, jak i nauczyciele innych przedmiotów z przygotowaniem informatycznym. Dużą wagę przywiązuje się obecnie do cyfrowych kompetencji obywateli. Podwaliny dla tych kompetencji leżą w obszarze informatyki (6) .
Każdemu uczniowi powinna je dać szkoła, na lata, na całe życie.
5. Ocena obecnej sytuacji w odniesieniu do kształcenia informatycznego
1. Nie jest prowadzona żądna ewaluacja w szkołach stanu wdrażania podstawy programowej, w szczególności w odniesieniu do kształcenia informatycznego, chociaż (7) : Tylko takie reformy są rzeczywiste, jeśli są odczuwalne w klasie („pod tablicą”), w życiu każdej konkretnej szkoły. [Mirosław Sawicki] widoczne w rozwoju każdego ucznia [M. M. Sysło]
2. Nie jest prowadzone systematyczne kształcenie przyszłych nauczycieli informatyki przez uniwersyteckie kierunki informatyczne (8).
3. Obecnie (pierwsza połowa 2022), po długim okresie przerwy, tylko w kilku uczelniach są prowadzone studia podyplomowe dla nauczycieli informatyki finansowane przez MEiN, nie ma jednak gwarancji ich kontynuacji i skali naboru uczestników.
4. Funkcjonują przynajmniej dwa ogólnopolskie projekty, w których mogą brać udział nauczyciele informatyki: Lekcja:Enter (Orange) i CMI (Politechnika Łódzka), prowadzone przez instytucje, które statutowo nie zajmują się kształceniem nauczycieli. Nie jest znana skala udziału nauczycieli informatyki w tych projektach, nie jest też znana ewaluacja korzyści edukacyjnych nauczycieli informatyki, uczestniczących w tych projektach (9).
5. Kształceniu informatycznemu wszystkich uczniów nie towarzyszy przygotowanie nauczycieli wszystkich innych przedmiotów w zakresie wykorzystania informatyki w różnych dziedzinach kształcenia.
5 Informatics for All: Rome Declaration, https://www.informaticsforall.org/rome-declaration/; The Informatics Reference Framework for School, https://www.informaticsforall.org/the-informatics-referenceframework-for-school-release-february-2022/; “Informatics Education at School in Europe”, Eurydice Report, 2022 (w przygotowaniu).
6 W inicjatywie UE „Digital Education Action Plan (2021-2027)” https://education.ec.europa.eu/focustopics/digital-education/about/digital-education-action-plan wymienia się computing education (kształcenie informatyczne) jako jedno z wymagań w realizacji „Enhancing digital skills and competences for the digital transformation” (pl. Podnoszenie umiejętności i kompetencji cyfrowych na potrzeby transformacji cyfrowej).
7 Faktycznie, nie prowadzi się zewnętrznej ewaluacji żadnego projektu edukacyjnego finansowanego z budżetu UE.
8 Godne polecenia są pełne studia dla przyszłych nauczycieli, uzyskujących uprawnienia do nauczania matematyki i informatyki, prowadzone m.in. na WMiI UAM w Poznaniu.
9 Pod tym względem wyjątek stanowi projekt MAP, adresowany wybitnie do nauczycieli informatyki, którego każda odsłona podlega ewaluacji przez profesjonalną instytucję zewnętrzną.
6. Zasoby Zintegrowanej Platformy Edukacyjnej (ZPE) w znacznym stopniu przedstawiają fatalny obraz informatyki, świadczą one o braku informatycznych i metodycznych kompetencji ich autorów. \
7. Szkoły otrzymują fundusze w ramach programu Laboratorium Przyszłości (LP), jednak ani szkoły ani nauczyciele nie są przygotowani do właściwego wyboru sprzętu, ani jego edukacyjnego wykorzystania.
8. W obowiązującej podstawie programowej informatyki znajdują się odniesienia do robotyki i zgodnie z katalogiem zakupów LP, szkoły nabywają roboty, a także mikrokontrolery. Nauczyciele nie są jednak przygotowani ani do robotyki edukacyjnej ani do informatyki z systemami wbudowanymi (ang. physical computing), tworzonymi na bazie mikrokontrolerów.
9. Przy okazji zajmowania się robotami i mikrokontrolerami, uczniowie spotykają się z elementami sztucznej inteligencji, jednak żaden szkolny przedmiot nie odwołuje się explicite do sztucznej inteligencji.
10. Wymienione w punktach 7-9 kierunki rozwoju technologii bazują na solidnych podstawach informatycznych, zatem miejscem ich wprowadzenia powinny być lekcje informatyki, łączone ewentualnie z lekcjami techniki. Przygotowanie zdobyte na tych zajęciach, uczniowie mogliby wykorzystać na zajęciach z innych przedmiotów. Tematów z robotyki czy informatyki z urządzeniami wbudowanymi nie sposób jednak jest realizować w tradycyjnym systemie klasowo-lekcyjnym, po godzinie na przedmiot.
11. Większość kwestii związanych z wyżej wymienionymi działaniami w szkole i wiele innych, spoczywa na ogół na barkach nauczyciela informatyki. Ponad 20 lat temu zaproponowano utworzenie w szkole stanowiska szkolnego koordynatora technologii. MEN sfinansowało wtedy odpowiednie studia podyplomowe, które ukończyło blisko 300 osób i które podjęły swoje obowiązki w szkołach. Tamte doświadczenia nie zostały dotychczas wykorzystane.
6. Propozycja profesjonalnych działań informatycznych Wymienione powyżej kwestie, fundamentalne dla powodzenia kształcenia informatycznego w szkołach, decydującego o przygotowaniu kolejnych pokoleń do funkcjonowania i życia w społeczeństwie w warunkach coraz bardziej rozwiniętej technologii, wymagają profesjonalnych działań gremiów informatyków związanych z edukacją, które następnie staną się podstawą dla podjęcia odpowiednich decyzji przez instytucje związanych z edukacją.
W poszczególnych punktach poniżej zawarto krótki opis kierunków proponowanych rozwiązań kwestii wymienionych w odpowiednich punktach powyżej. Dodatkowo na samym końcu powtórzono zgłaszaną od lat propozycję utworzenia instytucji (agencji), bazującej na kadrze informatyków i dydaktyków informatyki, która podejmie się spójnych i powiązanych ze sobą działań, poczynając od przygotowania odpowiednich dokumentów (standardów, programów), które staną się bazą dla realizacji wymienionych poniżej propozycji
1. Stan wdrażania podstawy programowej z informatyki w szkołach powinien zostać poddany ewaluacji zewnętrznej z uwzględnieniem: godzinowej skali zajęć, przygotowania nauczycieli prowadzących lekcje informatyki, wyposażenia szkół w odpowiednie technologie twarde i miękkie, a przede wszystkim – uzyskiwanej przez uczniów wiedzy i umiejętności.
2. Uczelnie kształcące nauczycieli powinny zostać zobligowane do uruchomienia studiów dla przyszłych nauczycieli informatyki (ewentualnie w połączeniu z nauczaniem matematyki). Warto tutaj polecić studia (z osobnym naborem) dla przyszłych nauczycieli matematyki i informatyki, prowadzone m.in. na WMiI UAM w Poznaniu.
Kierunki pedagogiczne powinny wdrożyć moduł edukacji informatycznej (tak nazywa się informatyka na poziomie klas 1-3) na studiach kształcących przyszłych nauczycieli edukacji przedszkolnej i wczesnoszkolnej(10) .
3. Studia podyplomowe doskonalące, jak i kwalifikacyjne dla nauczycieli informatyki powinny się stać stałą ofertą kierunków kształcących informatyków. Ze względu na koszty takich studiów i ograniczone możliwości finansowe nauczycieli, studia takie powinny być nadal finansowane przez MEiN (11) .
4. Projekty edukacyjne finansowane z budżetu państwa lub UE, w części adresowanej do nauczycieli informatyki, powinny być prowadzone przez informatyków i powinny podlegać stałej ewaluacji zewnętrznej, oceniającej korzyści edukacyjne uczestniczących w nich nauczycieli i ich uczniów.
5. W parze, ze zdobywaniem coraz większych kompetencji informatycznych przez uczniów, powinno iść wykorzystanie ich informatycznej wiedzy i umiejętności na zajęciach innych przedmiotów. Wkład informatyki do innych obszarów wiedzy powinien zostać uwzględniony w podstawach programowych innych przedmiotów, zarówno w zakresie zajęć, jak i metodyki ich prowadzenia. Uwzględnieniu informatyki w podstawach programowych innych przedmiotów powinno towarzyszyć przygotowanie nauczycieli przedmiotów nieinformatycznych w zakresie wykorzystania informatyki w różnych dziedzinach kształcenia.
6. Nadzór nad tworzeniem zasobów Zintegrowanej Platformy Edukacyjnej (ZPE) w zakresie informatyki powinien sprawować zespół informatyków. Podobnie, jak w przypadku fizyki, to zadanie powinno zostać powierzone zespołowi informatyków i dydaktyków informatyki, związanemu z kierunkiem informatycznym w uczelni/uczelniach.
7. Wiele szkół podjęło już decyzje odnośnie zakupów z katalogu Laboratorium Przyszłości (LP), nie jest jednak za późno, by przygotować nauczycieli do edukacyjnego wykorzystania sprzętu, który szkoła wybrała. Niezbędne są więc szkolenia nauczycieli z edukacyjnego wykorzystania wybranego sprzęt. Dotyczy to nie tylko sprzętu związanego z zajęciami informatycznymi.
8. W podstawie programowej informatyki znajdują się zapisy dotyczące robotów, nie ma natomiast żadnej wzmianki odnoszącej się do informatyki z systemami wbudowanymi (ang. physical computing), tworzonymi na bazie mikrokontrolerów (12). Należy opracować moduły programowe dla obu tych działów, na potrzeby zajęć z uczniami, jak i szkoleń nauczycieli.
9. Coraz bardziej aktualną w otoczeniu uczniów staje się sztuczna inteligencja (w robotach, w urządzeniach codziennego użytku). Należy opracować moduł sztucznej inteligencji jako uzupełnienie podstawy programowej z informatyki (sztuczna inteligencja bazuje na rozwiązaniach informatycznych i mocy komputerów) (13). Modułowi sztucznej inteligencji w podstawie programowej informatyki powinien towarzyszyć program szkolenia nauczycieli z tego zakresu.
10. Opracowany został ramowy program takiego modułu (M.M. Sysło)
11. Prowadzone obecnie (w roku 2022) studia podyplomowe bazują na ramowych programach, opracowanych na zlecenie MEN przez autorów podstawy programowej informatyki. Te programy wymagają stałego uwzględniania pojawiających się nowych technologii edukacyjnych.
12. Gdy obowiązująca obecnie podstawa powstawała ok. 2015 roku, roboty i mikrokontrolery były mało znane i stosowane w środowiskach szkolnych.
13. Propozycja takiego modułu została opracowana (M.M. Sysło)
10. Konstruktywistyczne podejście do kształcenia (ang. learning by doing), będące obecnie czołową koncepcją poznawczego rozwoju uczniów, napotyka duże trudności w tradycyjnym systemie funkcjonowania szkoły, w systemie klasowo-lekcyjnym. Zwłaszcza zajęcia z robotami i urządzeniami z mikrokontrolerami nie sposób jest przeprowadzić w ciągu jednej godziny lekcyjnej, a tyle przydzielono na informatykę i technikę. Pewnym rozwiązaniem może być umieszczenie zajęć z tych dwóch przedmiotów obok siebie w siatce godzin. Technika niestety kończy się po klasie szóstej. Potrzebne jest wypracowanie modyfikacji tradycyjnego modelu zajęć, by uwzględnić zajęcia duszące się w systemie klasowo-lekcyjnym.
11. Należy powrócić do idei stanowiska szkolnego koordynatora technologii, do obowiązków którego należałoby objęcie swoim działaniem wszystkich kwestii technicznych i organizacyjnych dotyczących planowania i realizacji przedsięwzięć i zajęć związanych z technologią i jej edukacyjnym wykorzystaniem w szkole (14).
Należy opracować standardy przygotowania szkolnego koordynatora technologii i na ich podstawie opracować program szkolenia takich osób. Szkolenie może przyjąć formę studium podyplomowego. Koordynatorem najlepiej gdyby był nauczyciel, doradzający także innym nauczycielom w zakresie metodyki nauczania z wykorzystaniem technologii. Konkluzja Ogrom wielokierunkowych i powiązanych ze sobą działań związanych z kształceniem informatycznym w szkołach sugeruje, iż koordynowaniem tych wszystkich działań powinna zająć się specjalnie wydzielona instytucja.
Proponuje się utworzenie Agencji ds. Informatyki w Edukacji (AIE) (15), zatrudniającej informatyków i dydaktyków informatyki, która zajmie się opracowywaniem dokumentów programowych i standardów edukacyjnych oraz koordynowaniem i nadzorem merytorycznym nad wykonaniem zadań, krótko zasygnalizowanych w punktach 1-1116 . Maciej M. Sysło, matematyki, informatyk.
W połowie lat 1960’ przyglądał się, jak uczniowie uruchamiają swoje programy w ramach pierwszych w Polsce zajęć informatycznych w szkole, Od połowy lat 1980’ zaangażowany w edukację informatyczną (pierwsze podręczniki, oprogramowanie edukacyjne, programy nauczania, szkolenia nauczycieli).
Współautor wszystkich podstaw programowych informatyki – za swój największy sukces uznaje wprowadzenie od 2017 roku kształcenia informatycznego wszystkich uczniów od pierwszej po ostatnią klasę w szkole. Lider zespołów dydaktyki informatyki na Uniwersytetach we Wrocławiu i Toruniu, również w WWSI w Warszawie. Organizator krajowych (IwSz, IwE) i międzynarodowych w Polsce (ISSEP, WCCE) konferencji związanych z edukacją informatyczną.
Współzałożyciel Olimpiady informatycznej, Olimpiady Informatycznej Juniorów i organizator Międzynarodowego Konkursu z zakresu Technologii Informacyjnej „Bóbr”. Przedstawiciel Polski w Technical Committee 3 on Education federacji IFIP; członek Rady ds. Informatyzacji Edukacji (MEN). Wyróżniony Medalem Komisji Edukacji Narodowej, zespołowymi nagrodami MEN (1993, 1998, 2002), nagrodą Best Practices in Education Award (Informatics Europe, 2013) i Outstanding Service Award (IFIP, 2014). Nagrodzony wieloma wyróżnieniami krajowymi (nagroda PTM im. H. Steinhausa, nagroda Marka Cara) i zagranicznymi grantami (Mombusho, Tokyo; Alexander von Humboldt Stifftung, Bonn i Berlin; Fulbright Research Grant, Eugene, USA), profesor wizytujący w Washington State University (USA), Uniwersytet w Kopenhadze; Uniwersytet w Groningen (Holandia). cc: premier RP, minister MEiN, rady i inne ciała związane z edukacją i cyfryzacją. 14 Można przy tym skorzystać z doświadczeń zebranych podczas prowadzenia studium podyplomowego dla koordynatorów ponad 20 lat temu (M.M. Sysło). 15 Przykładami takich instytucji są CSTA (https://www.csteachers.org) i ISTE (https://www.iste.org) w USA oraz Computing at School w Wielkiej Brytanii (https://www.computingatschool.org.uk). (16)
Agencja zajmowałaby się również innymi przedsięwzięciami, związanymi z kształceniem informatycznym, które nie zostały wymienione w tym Liście, jak konkursy i olimpiady informatyczne.
Publikuję ten List, gdyż w poniedziałek zaczyna się Letnia Szkoła Młodych Pedagogów Komitetu Nauk Pedagogicznych PAN w Bielsku-Białej. Obrady, wykłady, dyskusje, spotkania dotyczyć będą wikiświata. Tymczasem polska polityka oświatowa pozostaje daleko w tyle za edukacją w rozwiniętych gospodarczo krajach świata. Ministrowi wydaje się, że jak zakupi kilku szkołom drukarki 3D, to ten świat wyprzedzimy. Nie ma szans. Pozostajemy już daleko, daleko w tyle. Jedyna nadzieja w samokształceniu młodych.