Умения, соответствующие профилю подготовки будущих педагогов профессионального обучения, определяются областью профессиональной деятельности выпускников среднего профессионального образования по аналогичной группе специальностей -- «Информатика и вычислительная техника». Каждой специальности в группе соответствуют различные квалификации специалистов среднего звена. К примеру, для специальности «Прикладная информатика» (по отраслям) область профессиональной деятельности выпускников заключается в обработке информации, разработке, внедрении, адаптации, сопровождении программного обеспечения и информационных ресурсов, наладке и обслуживании оборудования отраслевой направленности (согласно утвержденному перечню профессий и специальностей среднего профессионального образования).
Проектировочные умения самостоятельной работы будущего педагога формируются на дисциплинах профессионально-педагогической подготовки. Согласно Профессиональному стандарту «Педагог профессионального обучения, профессионального образования и дополнительного профессионального образования» они находятся в основе реализации трудовой функции «Разработка программно-методического обеспечения учебных предметов» преподавателя среднего профессионального образования.
В основе понятия «алгоритмические умения самостоятельной работы» находится его базовая дефиниция -- «умения», сущность которой определяется учеными как способ осмысленного выполнения действий в соответствии с целями и условиями деятельности, приводящий к успеху. П.Я. Гальперин относил умения в структуре действия (деятельности) к его исполнительной части. Г.И. Щукина рассматривала умения в качестве единицы предметной деятельности и сложной системы осознанных действий, которая обеспечивает продуктивное применение знаний в новых условиях в соответствии с поставленной целью [8, с. 22]. Тогда следует говорить об умении как о целостном понятии и обязательном условии осуществления различных видов деятельности. Умение характеризуется сознательностью в установлении цели деятельности и взаимосвязанных с ней условий и/или способов выполнения. Его структура -- это совокупность различных знаний, в том числе -- знания о способах деятельности, а механизм реализации -- самостоятельный перенос известных способов в новые условия [11].
В современных педагогических исследованиях умение рассматривается не только как способ успешного выполнения действия (деятельности), но и как «готовность личности к практическим и теоретическим действиям, выполняемым быстро, точно и сознательно на основе усвоенных знаний, и личностного опыта» [3, с. 293]. В отличие от способностей, которые являются предпосылкой успешной деятельности, но без соответствующей психологической готовности к выполнению профессиональных действий могут и не реализоваться. Такой подход к определению сущности понятия «умение» стал результатом внедрения в образовательную систему концепции непрерывного образования, предполагающей развитие у студентов умений самостоятельно оценивать, осознавать, проектировать, конструктивно решать различные виды учебно-профессиональных задач, то есть тех умений, которые способствуют подготовке самообразующегося специалиста в течение всей его профессиональной деятельности. Познавательный, мотивационный, эмоциональный и волевой компоненты являются основополагающими в структуре готовности ориентировать деятельность определенным образом [7].
В контексте нашего исследования мы уточнили сущность умения как совокупность осознанных, внутренне мотивированных и алгоритмических действий, реализация которых определяет готовность будущего педагога профессионального обучения к организации и проведению учебно-производственного процесса для реализации образовательных программ различного уровня и направленности в средних профессиональных образовательных организациях. Для преподавателя информатики и вычислительной техники сформированная потребность и умение алгоритмизировать деятельность, чувство ответственности, самоуправление и мобилизация сил способствуют высокой результативности профессиональной деятельности.
Формирование алгоритмических умений затрагивает все звенья образовательной системы -- начальное, общее среднее, среднее профессиональное и даже высшее. Несмотря на увеличивающиеся возрастные и психологические различия между учащимися, процессы формирования и развития у них алгоритмических умений имеют много общего. Несмотря на то что умение, прежде всего, характеризует выполняемые предметные действия, мы акцентировали внимание на необходимости знаниевой основы их выполнения. Тогда, в самом общем случае, сущность алгоритмических умений заключается в сформированной системе освоенных предметных знаний, общеучебных умений и навыков, позволяющих разделять более сложное предметное знание на простые составляющие -- действия и операции, определять взаимосвязи между ними и описывать их последовательность.
Для педагогов профессионального обучения алгоритмические умения могут реализовываться как в отношении формирования алгоритмов решения профильно-ориентированных задач (последовательность выполнения действий и операций, которую нельзя нарушать), так и в отношении составления алгоритмических предписаний, с помощью которых реализуется управление процессом выявления алгоритма решения некоторой задачи. Качественное составление алгоритмов предписаний является важнейшей профессиональной характеристикой деятельности педагога и определяет его умение алгоритмизировать процесс обучения, который в этом случае приобретает для учащихся алгоритмический характер исполнения.
Учитывая алгоритмический характер профильных знаний и умений будущего педагога профессионального обучения информатике и вычислительной технике, логично утверждать: успешность формирования алгоритмических умений разрабатывать алгоритмические предписания, что является главной педагогической задачей в предстоящей профессиональной деятельности, зависит от сформированности умения применять и выявлять алгоритмы решения профильно-ориентированных задач. Это подтверждает исключительную важность исследования проблемы формирования алгоритмических умений в процессе самостоятельной работы по усвоению профильных знаний, умений и компетенций будущих педагогов профессионального обучения.
В рассмотренных нами исследованиях алгоритмические умения упоминаются в сочетании с другими смежными алгоритмическими понятиями: «алгоритмическое мышление», «алгоритмические способности», «алгоритмическая культура« и «алгоритмическая компетенция», вызывая необходимость рассмотрения их сущности в сравнении с сущностью алгоритмических умений.
Формирование алгоритмического мышления положено в основу содержания профессионально-педагогической подготовки будущих учителей. В научных работах оно представляется как последовательно реализуемая система мыслительных способов действий, приемов, методов на основе соответствующих им мыслительных стратегий, что соответствует сущности понятия умения. Основными показателями освоения алгоритмического мышления, по мнению С.Е. Царевой, является способность к конструированию алгоритмов и сформированность общего алгоритмического умения решать задачи [18, с. 10]. Н.В. Внукова определяет умение алгоритмически мыслить как умение планировать структуру действий, необходимых для достижения поставленной цели [5, с. 83].
Более общее понятие «алгоритмическая культура» сложилось в начале периода активной компьютеризации и информатизации образования и рассматривалось авторами в аспекте алгоритмизации обучения школьным предметам в виде комплекса личностных качеств, обеспечивающих понимание и применение на практике алгоритмической природы понятий. Т.И. Алферьева, определяя «особый аспект культуры мышления человека», подчеркивала необходимость осознания им алгоритмической сущности действий, то есть того, что должен делать человек в конкретный момент времени, в какой именно последовательности, каким должен быть результат [1, с. 3], что подтверждает наличие алгоритмических умений в структуре алгоритмической культуры.
С.Е. Царева в своей характеристике алгоритмической культуры объединила личностные качества и определенный уровень освоения алгоритмического мышления, обеспечивающие умения действовать по заданному алгоритму, конструировать алгоритмы, осуществлять выбор и применять алгоритмы [18, с. 12]. Таким образом, алгоритмическая культура была соотнесена с алгоритмическим мышлением и с возможностями алгоритмических умений. Определяя сущность алгоритмических способностей, следует отметить, что в них присутствуют не только индивидуальные особенности обучающихся в виде готовности к обобщениям, быстрому усвоению понятий и правил, но и наличие внутренней мотивации к достижению значимых результатов в учебно-познавательной деятельности.
Из-за перехода к компетентностному подходу в образовании в последнее десятилетие актуализировалась проблема формирования алгоритмической компетентности в изучении математики, информатики и программирования. Как отдельная категория или в составе профессиональных компетенций она рассматривалась в работах М.В. Кондурар, Ю.В. Родионова, О.А. Гливенковой и А.Д. Нахман [12; 15]. Представляя собой системное и динамическое образование, интегрирующее в себе свойства рассмотренных выше понятий, алгоритмическая компетентность проявляется в разнообразных формах алгоритмической деятельности и характеризуется авторами развитым алгоритмическим мышлением и способностью к осознанию и организации на практике процесса алгоритмизации, побуждаемого к развитию мотивационной сферой.
Анализ рассмотренных выше понятий, так или иначе отражающих алгоритмические явления, показал их тесную связь между собой. Одновременно было подтверждено мнение ученых, что по отношению к алгоритмическим процессам в педагогической науке еще не сформированы общепринятые точки зрения [18, с. 6]. Однако можно утверждать, что в основе каждого из этих понятий предусмотрена реализация различных уровней алгоритмических умений: вначале осознавать алгоритмы решения задач, подразумевающее первоначально развитое алгоритмическое мышление, затем -- действовать по заданному подробному алгоритму, потом -- в соответствии с обобщенным алгоритмом, до самостоятельного конструирования алгоритмов решения учебных задач. Поэтому их следует принять близкими по значению, основанными на способности реализовывать алгоритмические умения.
По отношению к самостоятельной работе алгоритмические умения выступают как готовность алгоритмизировать самостоятельную деятельность (осознанная и мотивированная способность находить алгоритмическую последовательность), поэтому их следует рассматривать с точки зрения ее познавательных уровней. Эти уровни обычно определяются учеными по степени проявления учащимися самостоятельности в процессе обучения (Ю.К. Бабанский, И.Я. Лернер, Г.И. Щукина) [5]. В качестве основных познавательных уровней учебной деятельности, как правило, рассматриваются: репродуктивный (или воспроизводя
щий), который традиционно относят к низкому уровню познания, затем -- поисковый, эвристический и творческий уровни развития познавательной деятельности.
Значимость алгоритмических умений в осуществлении репродуктивной деятельности, обязательно предполагающей разработку предписаний к решению алгоритмических задач, отмечается многими учеными [16, с. 127]. Применение подробных алгоритмических предписаний, хотя и приводит к успеху при решении задач, однако, по мнению ученых, не способствует формированию общих методов деятельности, основанных на общеучебных умениях, так как операционная сторона мышления в этом случае не выступает предметом рефлексии. Вместе с тем следует учитывать, что развитие более высоких познавательных уровней самостоятельной работы связано с ее содержательно-операционным компонентом -- предметными знаниями и способами обучения [6, с. 23-24], и обязательно зависит от необходимого их запаса, который, прежде всего, осваивается в репродуктивной деятельности.
Продвижение от репродуктивного уровня формирования алгоритмических умений самостоятельной работы к поисковому, а затем -- к творческому уровню зависит от нескольких факторов: алгоритмической сложности осваиваемых знаний и умений; свернутости ориентировочной основы действий (или алгоритмического предписания) к решению задачи; интенсивности педагогического контроля. Совместное их применение в учебном процессе характеризует познавательную сложность самостоятельной деятельности учащихся.
Основываясь на том, что правильное логическое суждение в процессе решения математической задачи всегда соответствует некоторому алгоритму мыслительной деятельности, Л.Н. Удовенко обосновывает зависимость формирования алгоритмических умений от логических, которое осуществляется через «освоение разнообразных алгоритмических процедур на различном логически структурированном учебном материале» [16, с. 132]. Переход на более высокий уровень алгоритмических умений происходит через поэтапное формирование умений следовать «разветвляющемуся алгоритму», осуществляя деятельность сначала с линейным, затем -- с разветвляющимся и в итоге -- с циклическим алгоритмами. Происходит рост алгоритмической сложности задач и, соответственно, рост познавательной сложности самостоятельной деятельности учащихся.
Алгоритмическую сложность вычислительных задач, которые входят в структуру профильно-ориентированных знаний будущих педагогов информатики и вычислительной техники, мы рассматривали как ее объективную, нормативную и емкостную характеристику, зависящую от количества простых вычислительных операций и операций, содержащих условия их изменения. В качестве примера можно привести учебные задачи по усвоению алгоритмов вычислительных процессов, реализуемых в цифровых вычислительных устройствах (операций преобразования двоичной информации, сложения, умножения, деления, логические преобразования).
В случае непрерывного роста алгоритмической сложности задач каждый раз происходит усложнение познавательной проблемы, как состояние «постоянного умственного затруднения, вызванного объективной недостаточностью ранее усвоенных знаний и умений» [6, с. 21].
Создаются условия для формирования алгоритмических умений, навыков и даже -- «привычки» решать проблему в непрерывно усложняющейся алгоритмической деятельности. Однако не в меньшей степени формирование алгоритмических умений зависит от вида ориентировочной основы действий к решению задач (алгоритма или алгоритмического предписания), что связано с ее направленностью на сворачиваемость [14]. Это процесс последовательного сокращения операций и действий в структуре ориентировочной основы. В этом случае конкретный ее вид определяется степенью свернутости составляющих ее действий, фиксируя тем самым необходимый уровень самостоятельности обучающихся в деятельности.