Informatinio mąstymo Europos šalių bendrajame ugdyme apžvalga

Vilniaus universiteto mokslininkai (prof. dr. Valentina Dagienė, doc. dr. Eglė Jasutė, dr. Gabrielė Stupurienė ir doktorantė Vaida Masiulionytė-Dagienė) kartu su Italijos nacionaliniu tyrimų centru ir edukacinių technologijų institutu (CNR-ITD) bei Europos švietimo ministerijų tinklu „European Schoolnet“ dalyvavo Jungtinių tyrimų centro prie Europos Komisijos (JRC EC) organizuotame tyrime, kurio metu apžvelgtas informatinio mąstymo ugdymas bendrojo ugdymo mokyklose.

Visą medžiagą anglų kalba rasite čia. 

Trumpas atlikto tyrimo pristatymas

Pastaraisiais metais informatinis mąstymas (angl. Computational Thinking, santrumpa – CT) tapo vienu svarbiausių įgūdžių mokantis ne tik informatikos, bet ir kitų disciplinų. Vis daugiau šalių skatina informatinio mąstymo įgūdžių ugdymą, įtraukdamos informatikos dalyką į mokyklų programas. Tačiau vis dar išlieka praktinių klausimų: kokias informatikos sąvokas reikia įtraukti, kada ir kaip reikėtų jų mokyti. Atkreiptinas dėmesys, kad skirtingose šalyse anglų kalba pateikiamoje tyrimo medžiagoje informatikos dalykas vadinamas skirtingai: ir „Informatics“, ir „Computer Science“, ir „Computing“.

Daugelis Europos Sąjungos (ES) valstybių narių neseniai peržiūrėjo teisės aktais reguliuojamas bendrojo ugdymo programas ir į pradinį ir vidurinį ugdymą įtraukė informatikos pagrindus mokinių informatiniam mąstymui ugdyti. Siekiant išanalizuoti vykstančius procesus ir nustatyti esamą padėtį, buvo surinkta daug įvairių duomenų: atlikta sisteminė literatūros apžvalga, apklausti švietimo ir mokslo ministerijų atstovai, atlikti keli atvejų tyrimai, surengti du pasaulio ekspertų konsultaciniai seminarai.

Tyrimo duomenys surinkti iš 30 šalių. Daugiausia dėmesio skirta šiems pagrindiniams informatinio mąstymo įgūdžių integravimo į privalomąjį ugdymą klausimams:

• Kokia yra dabartinė informatinio mąstymo integravimo į ES šalių privalomojo ugdymo sistemą padėtis?
• Kokios yra pagrindinės informatinio mąstymo charakteristikos ir jų ryšys su informatika (kompiuterių mokslu ar kompiuterija)?
• Kaip informatinio mąstymo įgūdžiai ugdomi ir vertinami ES šalių privalomajame ugdyme?
• Kaip galima pagerinti informatikos mokymą ES šalyse?

Politinis kontekstas

Pagal 2021–2027 m. skaitmeninio švietimo veiksmų planą, informatikos mokymas yra vienas iš ES prioritetinio plano „Skaitmeninių įgūdžių ir kompetencijų stiprinimas siekiant skaitmeninės transformacijos“ reikalavimų. Čia nurodoma, kad visiems Europos mokiniams reikia suteikti kokybišką informatikos, informacinių technologijų ugdymą: „Informatikos (daugelyje šalių dar vadinama kompiuterija arba kompiuterių mokslu) mokymas mokyklose leidžia jaunimui įgyti tvirtą skaitmeninio pasaulio supratimą. Mokinių supažindinimas su informatika nuo ankstyvojo amžiaus taikant naujoviškus ir motyvuojančius mokymo metodus formalioje ir neformalioje aplinkoje gali padėti ugdyti problemų sprendimo, kūrybiškumo ir bendradarbiavimo gebėjimus.“

ES valstybės narės kviečiamos susitarti dėl pagrindinių veiksnių, lemiančių, kad skaitmeninis švietimas ir ugdymas taptų veiksmingas ir įtraukus. Dialoge dalyvaus įvairios valdžios šakos ir institucijos – pradedant švietimo ir mokymo įstaigomis ir baigiant infrastruktūros kūrėjais, privačiu sektoriumi, socialiniais partneriais ir visa pilietine visuomene. Numatoma, kad struktūrinis dialogas vyks iki 2022 m. pabaigos. Remdamasi jo rezultatais, Europos Komisija parengs siūlymus ir rekomendacijas dviem kryptimis: dėl skaitmeniniam švietimui palankių veiksnių įgalinimo ir dėl skaitmeninių gebėjimų mokymo gerinimo.

Pagrindinės tyrimo išvados

Žvelgiant į situaciją Europos šalyse, kurios buvo analizuojamos rengiant šią ataskaitą, matoma, kad visos šalys jau yra įdiegusios tam tikro lygio informatikos pagrindus į teisės aktais reguliuojamas mokymo programas, skirtas informatinio mąstymo įgūdžiams ugdyti. Be to, Danija jau vykdo plataus masto bandomuosius mokymus šioje srityje, Čekija, Italija ir Slovėnija planuoja šios srities švietimo politiką. Iš analizuotų Europos šalių 12 valstybių ES narių (Italija, Graikija, Vengrija, Lietuva, Liuksemburgas, Malta, Lenkija, Slovakija, Švedija, Suomija, Prancūzija, Portugalija) ir 5 kitos Europos šalys (Anglija, Šveicarija, Serbija, Norvegija, Rusija) yra įvedusios pagrindines informatikos sąvokas kaip privalomas mokymui tiek pradinėse, tiek vidurinėse mokyklose.

Pagrindinių informatikos sąvokų išdėstymas privalomosiose mokymo programose, siekiant ugdyti informatinio mąstymo įgūdžius, įvairiose šalyse skiriasi. Taikomi trys informatinio mąstymo integravimo būdai:

• tarpdalykinė disciplina – pagrindinės informatikos sąvokos nagrinėjamos visuose dalykuose, ir visi mokytojai dalijasi atsakomybe už informatinio mąstymo įgūdžių ugdymą;
• atskiro dalyko dalis – pagrindinių informatikos sąvokų mokoma dėstant su informatika susijusį dalyką;
• integruojama į kitus dalykus – pagrindinės informatikos sąvokos integruojamos į kai kuriuos mokomuosius dalykus, pvz., matematiką ir technologijas.

Pradiniame ugdyme paprastai taikomas šių trijų metodų derinys. Penkiose šalyse (Suomijoje, Liuksemburge, Portugalijoje, Švedijoje ir Rumunijoje) informatinio mąstymo įgūdžiai ugdomi kaip tarpdalykinės disciplinos dalis bei per kitus dalykus. Kitose penkiose šalyse (Graikijoje, Kroatijoje, Lietuvoje, Lenkijoje, Slovakijoje) informatinio mąstymo įgūdžiai yra ir atskiro dalyko dalis, ir tarpdalykinė disciplina. Kipre informatinio mąstymo įgūdžiai yra ir atskiro dalyko dalis, ir integruojami į kitus dalykus. Trijose šalyse (Austrijoje, Liuksemburge ir Maltoje) informatinio mąstymo įgūdžiai yra tik tarpdalykinė disciplina. Pradinio ugdymo mokytojai aprėpia kelis mokomuosius dalykus, dažniausiai neturi specializuotų visų dalykų žinių, todėl šioje ugdymo pakopoje palanku integruoti ir informatinio mąstymo įgūdžius – juos kaip tarpdalykinę discipliną derinti su įvairiais mokymo metodais.

Progimnazijos lygmenyje jau dažniausiai tai yra atskira disciplina: 16-oje šalių (Anglijoje, Airijoje, Italijoje, Graikijoje, Kroatijoje, Vengrijoje, Lietuvoje, Liuksemburge, Maltoje, Lenkijoje, Rumunijoje, Slovakijoje, Šveicarijoje, Izraelyje, Serbijoje, Rusijoje) informatinio mąstymo įgūdžiai pirmiausia integruojami kaip atskiro informatikos dalyko dalis; šešiose šalyse (Suomijoje, Sakartvele, Prancūzijoje, Portugalijoje, Norvegijoje ir Švedijoje) jie yra įtraukti į kitus dalykus.

Devyniose Europos šalyse atliktų išsamių atvejų tyrimų duomenys rodo, kad pagrindinės į mokymo programas integruotos informatikos sąvokos yra susijusios su algoritmų kūrimu ir programavimu; jos nagrinėjamos įvairaus amžiaus tarpsniams pritaikytais sudėtingumo lygiais. Šios sąsajos įkūnija platų požiūrį į informatinio mąstymo įgūdžius, ugdomus per problemų sprendimo veiklą, apimančią sprendimo formulavimą ir projektavimą (algoritmai) bei įgyvendinimo procesą (programavimas). Šios informatikos sąvokos sudaro pagrindą mokinių informatinio mąstymo įgūdžiams ugdyti ir jų moksliniam skaitmeninio pasaulio supratimui didinti.

Dažniausiai efektyvūs pedagoginiai metodai, taikomi informatinio mąstymo įgūdžiams ugdyti, apima praktinį darbą, skatinant mokinius spręsti realaus gyvenimo problemas ir kurti savo programas, animaciją, vaizdo žaidimus ir pan. Kitas svarbus aspektas – programavimo metu skatinti taikyti programų kūrimo ciklus. Pradiniame ugdyme dažniausiai taikomi tokie pedagoginiai metodai kaip mokymasis žaidžiant, mokymasis praktiškai dirbant, mokymasis iš klaidų ir darbas mažose grupėse. Mokiniai supažindinami su pagrindinėmis informatikos sąvokomis per praktinius, žaidybinius užsiėmimus su programuojamaisiais robotais ir iš blokų sukurtomis vaizdinėmis programavimo aplinkomis. Valdydami robotus arba konstruodami programas pagal instrukcijų seką, mokiniai palaipsniui iš pasyvių technologijų vartotojų tampa skaitmeninių objektų kūrėjais. Progimnazijose daugiausia dėmesio skiriama problemų sprendimo ir loginio mąstymo įgūdžiams ugdyti, taikant projektais grindžiamą mokymąsi, žaidimais grįstus metodus, programavimą poromis ir individualų mokymąsi. Tiek pradinėse mokyklose, tiek progimnazijose naudojama klaidų taisymo strategija, siekiant sukurti mokymosi klystant kultūrą.

Visuose pradinio ir progimnazinio ugdymo lygmenyse mokinių informatinio mąstymo gebėjimų formuojamasis vertinimas daugiausia grindžiamas mokytojo atliekamu mokinių stebėjimu, šiems rengiant projektus ir sprendžiant problemas; informatinio mąstymo gebėjimams vertinti taip pat dažnai taikomos viktorinos (pvz., „Bebro“ užduotys), uždaviniai ir apklausos. Progimnaziniame lygmenyje svarbesnis vaidmuo tenka apibendrinamajam informatinio mąstymo įgūdžių vertinimui (pvz., per egzaminus ir elektroninį mokinių darbų portfelį), daugiau dėmesio skiriama programavimo užduotims įvaldyti ir jų siūlomiems sprendimams suprasti.

Tačiau šiems mokymo ir vertinimo metodams reikia pedagoginių ir dalyko žinių, kurių dauguma mokytojų, dalyvaujančių įgyvendinant privalomąjį informatikos mokymą, dar nėra įgiję. Pradiniame ir viduriniame ugdyme išryškėjo trys pagrindiniai iššūkiai: bene svarbiausias iš jų – mokytojų kvalifikacijos kėlimas ir parama, konkuravimas su kitomis mokymo programomis ir tinkamų vertinimo metodų diegimas. Taigi pagrindinės švietimo politikos rekomendacijos dėl kokybiško informatikos mokymo yra susijusios su šiomis trimis svarbiausiomis sritimis.

Reikia skirti daugiau pastangų mokytojų profesiniam tobulėjimui, kad jie įgytų daugiau tiek turinio, tiek su tuo susijusios pedagogikos žinių. Tai ypač svarbu, nes daugelis mokytojų neturi informatikos mokymo patirties. Esminės priemonės: užtikrinti kokybišką mokymą, apimantį reguliariai vykdomas vidutinės trukmės ir ilgalaikes mokymo intervencijas; teikti kokybišką metodinę pagalbą mokytojams, kaip pereinant iš vienos klasės į kitą mokyti pagrindinių informatikos sąvokų, atsižvelgiant į mokinių amžių, ir taikant tam tikslui tinkamas priemones. Profesinis tobulėjimas turėtų būti vykdomas kartu su aktyviai teikiama parama, ypač mokytojų tarpusavio parama, pradedant nuo bendradarbiavimo grupėse, dalijimosi patirtimi ir konkrečiais pavyzdžiais.

Kita svarbi priemonė šioje srityje – galimybė naudotis tinkama aukštos kokybės mokymosi medžiaga, kurią pateikia įvairūs šaltiniai, pavyzdžiui, švietimo institucijos, mokytojai, visuomeninės iniciatyvos ir leidyklos. Mokyklų centrų, jungiančių mokyklas ir teikiančių abipusę paramą, kūrimas ir palaikymas gali padėti kelti ir skleisti informatikos mokymo kokybę. Akivaizdu, kad norint užtikrinti nuolatinį mokytojų kvalifikacijos kėlimą, taip pat skatinti mokyklas ir mokytojus įsitraukti į profesinį tobulėjimą, būtina nuolat skirti tinkamą finansavimą. Ilgalaikėje perspektyvoje reikėtų stengtis, kad informatikos pagrindai būtų įtraukti į pedagogų rengimo programas.

Pagrindinių informatikos sąvokų integravimas į mokymo programą yra palyginti naujas dalykas, jis varžosi su jau nusistovėjusiais mokymo programos prioritetais, todėl svarbu užtikrinti, kad įvairiuose švietimo sistemos sprendimų priėmimo lygmenyse būtų numatyta atitinkamų įgyvendinimo priemonių. Nacionalinėse mokymo programose turi būti skirta pakankamai dėmesio mokinių informatinio mąstymo įgūdžiams ugdyti, nustatant minimalų valandų skaičių, skirtą reguliariai mokyti informatikos koncepcijų. Mokykloms reikia nuolatinės finansinės paramos, kad jos galėtų suteikti darbuotojams galimybę dalyvauti profesinio tobulėjimo renginiuose ir turėtų skaitmeninę infrastruktūrą. Galiausiai, kai informatinio mąstymo įgūdžiai pateikiami kaip tarpdalykinė disciplina, svarbu aiškiai suformuluoti ir paskirti atsakomybę mokytojams, atsakingiems už pagrindinių informatikos sąvokų įgyvendinimą mokymo programose.

Norint pagerinti informatikos mokymo kokybę ir stebėti mokinių informatinio mąstymo įgūdžių raidą, būtina daugiau dėmesio skirti aiškioms strategijoms, padedančioms mokytojams atlikti formuojamąjį ir apibendrinamąjį vertinimą. Reikėtų apibrėžti išsamius informatinio mąstymo įgūdžių vertinimo kriterijus, apimančius ir mokinių gebėjimą sėkmingai kurti programavimo sprendimus, ir jų informatinio mąstymo įgūdžių formavimą. Būtina taikyti veiksmingus formuojamojo vertinimo metodus, siekiant, kad ir mokiniai, ir mokytojai galėtų pamokų metu gauti grįžtamąjį ryšį. Kita svarbi vertinimo priemonė – informatinio mąstymo įgūdžių lavinimas turi būti įtrauktas į progimnazijos baigiamąjį egzaminą, taip parodant informatinio ugdymo svarbą visoms suinteresuotosioms šalims. Šis apibendrinamasis vertinimas labai svarbus vykdant informatinio mąstymo įgūdžių ugdymo kaip pagrindinės privalomojo ugdymo sudedamosios dalies stebėseną.

Informatinis mąstymas yra daugiau nei tik daug žadanti nauja tendencija. Informatinio mąstymo įgūdžių ugdymą grindžiančios informatikos sąvokos nuolat įtraukiamos į pradinio ir pagrindinio ugdymo programas visoje Europoje – tai akivaizdus ženklas, kad švietimo ministerijos atsižvelgia į poreikį stiprinti mokinių gebėjimus suprasti skaitmeninį pasaulį ir jame dirbti.