Zaostřeno na informatické myšlení: nová priorita pro školní i mimoškolní vzdělávání?

Přinášíme rozhovor s Petrem Naske a Danem Lessnerem, zástupci Jednoty školských informatiků. Informatické myšlení se dostává do kurikulárních plánů po celém světě. Nyní je zahrnuto i v digitální strategii 2020, která byla před měsícem schválena. O co jde a jaký vývoj lze předpokládat? Vice o digitální strategii ZDE, blog Dana Lessnera ZDE. Rozhovor vedla Kateřina Hořavová.

Na konferenci ESKILLS 2014 rezonovalo téma programování jako kompetence pro 21.století. Podle zahraničních zdrojů se bavíme o „computational thinking“, o co přesně jde?

Informatické myšlení (jak překládáme computational thinking) je pedagogický termín, takže samozřejmě nepanuje úplná shoda. Zjednodušeně lze říct, že jde o schopnost myslet jako informatik při řešení problémů. Informatik si vyjasní, co vůbec řeší, identifikuje podstatné rysy problému, systematicky zvažuje dostupné možnosti a nástroje a hledá efektivní postup. Nevadí mu, že je třeba situace zpočátku nová a nepřehledná, spíš naopak. Snaha o efektivitu vede k tomu, že často použije počítač (protože ví, co počítač dovede) a hledá algoritmická řešení. Podobně jako u ostatních oblastí školního vzdělávání, informatika představuje určitý pohled na svět, poskytuje rámec pro řešení různých situací. Programování je nástrojem, nikoliv cílem. Tím je myšlení. Proto si také každý školák zaslouží se s programováním seznámit, i když třeba později programovat nebude.

Jaké je uplatnění informatického myšlení v životě běžného člověka?

Kdybychom měli najít příklady ze života opravdu takřka každého jednotlivce, hledali bychom často opakovaný a jednotvárný proces, kde se pracuje s množstvím nějakých položek. Třeba nakupování ulehčí seřazení nákupního seznamu podle toho, jak je uspořádáno zboží v prodejně, aby bylo možné nakoupit na jediný průchod bez těkání očima po seznamu, výběr pokladny v nákupním centru, abychom čekali co nejkratší dobu či uspořádání potravin v lednici podle data trvanlivosti. Informaticky myslící člověk ve svém životě odhaluje rutinní postupy a snaží se je optimalizovat, aby mu nezabíraly tolik času, a automatizovat je tak, aby se místo nich mohl věnovat třeba rodině nebo koníčkům. Samozřejmě čím obtížnější a zajímavější problém, tím jasněji také vystoupí potřeba informatického myšlení. Na opačné straně škály tak stojí řetězové transplantace ledvin. Často je v okolí nemocného ochotný dárce, jehož ledvina ale není kompatibilní. Informatické myšlení umožní přijít s nápadem, že by bylo možné některé takové nekompatibilní páry zkombinovat, a s postupem, jak takové řetězce dárců a příjemců efektivně hledat a zachránit tak co nejvíc životů.

Jaké výhody zaznívaly na konferenci ve vztahu k informatickému myšlení?

Převažovala pozitiva. Žáky programování a s ním spojené přemýšlení a experimentování zajímá a baví. Současné výukové nástroje (např. Scratch, Baltík, robotické stavebnice) umožňují rychle dospět k fungujícímu programu či chování robota. Dobré zkušenosti mají i v zahraničí, např. ve Velké Británii, ale také třeba na Slovensku.

Kde vy sami vidíte rizika a klíčové momenty pro úspěch při implementaci informatického myšlení do škol?

Klíčovým momentem je aktualizace RVP základních škol a zajištění odpovídající časové dotace ideálně rozptýlené ve více oblastech rámcových programů. Zdaleka ne každý učitel informatiky nebo i jiných oborů má podmínky k tak trochu rebelské výuce, kdy z RVP vynechá zastaralé a nepodstatné a naopak přidá co je třeba. Důležité je zdůraznit, že úkoly vedoucí k použití informatického myšlení nevychází jen z výuky informatiky, ale i z jiných předmětů. Rozličné jevy v přírodních vědách (interakce elementárních částic, vývoj populací v ekosystému, šikmý vrh …) můžeme zkoumat prostřednictvím virtuálních modelů a simulací, podobně jako ve skutečném výzkumu. Při jejich tvorbě se kromě znalosti samotného oboru uplatní také informatické myšlení.

Dalším zásadním momentem je porozumění a spolupráce učitelů. Bavíme se o zavádění nového oboru, o jehož významu má odpovídající představu jen menšina zúčastněných. Obvyklá představa např. výuky programování zahrnuje pouze vývoj softwaru. Tento pokřivený obraz je třeba napravit. Informatika má sloužit rozvoji myšlení, podobně, jako třeba matematika.

Nezbytné je i proškolení učitelů informatiky. Hodně jich je zcela nekvalifikovaných: dlouhá léta byla místo informatiky vyžadována výuka pouze uživatelských dovedností. Příkladem cesty ke kvalifikaci učitelů jsou letní školy, slovenský projekt Další vzdělávání učitelů informatiky nebo členství v profesních sdruženích, například Jednotě školských informatiků, kde jsou sdíleny dobré zkušenosti členů. Dále je nutné správně nastavit úroveň obtížnosti, vyvinout nebo lokalizovat odpovídající výukové zdroje. Šíři potřebných kroků dobře popisuje nedávno vládou schválená Strategie digitálního vzdělávání do roku 2020.

Co by měl nezbytně umět a vědět učitel, který chce u žáků rozvíjet informatické myšlení?

Učitel motivující k užívání technologií a směrující své žáky k informatickému myšlení neučí jen ovládat nějaký konkrétní nástroj. Měl by znát kontext, vědět, jaké (informatické) principy vyučuje (a sám je znát). Umí pomoci slabším žákům, a zároveň nabídnout co dál, nad rámec školní látky – další nástroje, kontakty, vhodné zdroje.

Vlastně se to tolik neliší od jiných oborů: učitel má rozumět tomu, jak se žáci učí, znát svůj obor (vč. aplikací a souvislostí se „zbytkem světa“), znát specifika jeho výuky (fungující postupy, časté žákovské chyby …) a vhodné vzdělávací nástroje či technologie.

Dobrý učitel by měl také spolupracovat s kolegy, umět zasadit problematiku do kontextu ostatních předmětů. Všichni učitelé přinejmenším z vlastní zkušenosti tak nějak tuší, co se asi děje v předmětu u kolegy. Mohou se odkázat, využívat známé příklady. U informatiky toto zatím nemáme.

Zazněly nějaké zajímavé příklady dobré praxe, jak s informatickým myšlením ve školách pracovat?

Množství vhodných úloh poskytuje každoroční mezinárodní soutěž Bobřík informatiky. Kvalitní počáteční materiály vyvíjí např. iniciativa Code.org v rámci probíhající kampaně Hour of Code, celosvětově oblíbená je řada aktivit Computer Science Unplugged. Na mnoha českých školách fungují kroužky programování či robotiky, máme několik celostátních soutěží v programování či informatice a korespondenční semináře. Tyto aktivity jsou určeny zpravidla pro zaujaté či nadané studenty, leccos lze ale využít i v běžné výuce. Nejde přitom nutně přímo o programování, ale třeba problémové úlohy,  které lze řešit i s využitím kancelářských aplikací. Mnoho se lze naučit s deskovými hrami či výukovými roboty, kteří jsou určeni již dětem v mateřských školkách.

Pokud ale přidáme do školních vzdělávacích programů další oblast, tedy informatické myšlení, vejde se tam ještě vůbec?

Vidět školu jako souboj témat o vymezený čas nic nepřináší. Je třeba se dívat na celek, postupovat od obecných cílů vzdělávání. Neptáme se přece, jestli má žák umět spíš zastavit velké krvácení nebo použít předpřítomný čas. Potřeba je oboje, stejně jako v informatice. Informatické myšlení a digitální (resp. informační) gramotnost jsou úzce související, ale odlišné oblasti. Značný a často nevyužitý prostor pro posilování uživatelských dovedností i informační gramotnosti je i v ostatních předmětech a vzdělávacích oblastech.

Nicméně rozvoj informatického myšlení nemusí být jen doménou školy, že?

Neměli bychom zapomenout, že kontakt s digitálními technologiemi má skoro každý žák doma. Směrů, kterými lze informatické myšlení rozvíjet, je nepřeberně. Kromě učitele tak může děti světem informatiky provádět lektor kroužku, rodič, prarodič nebo kamarád, dálkově či osobně, a je výzvou pro nás všechny tyto neformální vzdělávací formy vhodně podpořit. Cílem je populace žáků, kteří technologiím rozumí, ovládají je a utvářejí, a nikoliv naopak.

 —-

Petr Naske je předsedou Jednoty školských informatiků a učitel informatiky, pracovník projektu na podporu spolupráce středních škol a zaměstnavatelů a Daniel Lessner je učitel informatiky a doktorand MFF UK.