Уроки інформатики у різних країнах світу

Найбільше даних як завжди — на рівні Європи та США. Тому й висновків щодо них більше. Урок інформатики - це загальне визначення, яке використовуємо із застереженням. Тому що назви предмета дуже варіюються залежно від країни та несуть різне смислове навантаження. Зона експертизи лежить у сфері навчання дітей молодшого шкільного віку (3-7 класи), тому більше висновків робиться у цій зоні.

Тепер, давайте перейдемо власне до самих висновків:

• Computer Science – це не урок з використання Microsoft Word/Excel/Paint. Це вивчення принципів алгоритміки, комп'ютерної думки і таких основ, які не змінюються. Майже всі країни, де Computer Science впроваджено на рівні початкової школи (це, наприклад, Естонія, Франція, Ізраїль, Іспанія, Словаччина, Великобританія, Фінляндія, Польща, Португалія, частково США, Індія, Китай, Австралія) зробили одне просте відкриття - навчання софту - це зрушення парадигми, що відбулося під час популяризації Microsoft Office і вилилося в те, що викладачеві інформатики перестало потрібним бути професіоналом в IT, достатньо було бути професійним користувачем. Але софт має особливість старіти, а будучи "користувачем" - важко швидко перевчитися на "творця".

Що зробили на основі цього висновку: програма Computer Science у школах Великобританії (взяті як конкретний приклад) складається з набору блоків — алгоритми, програмування та розробка, дані та їх відображення, hardware та процесинг, комунікації та мережі, інформаційні технології.

• Комп'ютерна наука — це той самий предмет як фізика і хімія і має вивчатися дітьми початку школи і до закінчення. Загалом, є така особлива риса у низці країн — у них справді відбулася радикальна зміна ставлення до предмета. Погодьтеся, інформатика в СНД – це здебільшого – одне заняття на тиждень, а рівень предмета та його статус – бовтається десь разом із фізкультурою, уроком праці/технології, музики та танців.

Що зробили на основі цього висновку: тут універсальної відповіді немає. Десь держава змінювала вимоги до викладачів предмета. Наприклад, в Ізраїлі всіх викладачів перекваліфікували, почали вимагати того, щоб викладач був не просто хорошим користувачем офісних програм, але і дійсно знав Computer Science. Десь збільшували кількість годинників.

• Якщо почати вивчати Computer Science у початковій школі, можна значно знизити рівень гендерної нерівності в IT. Це з тим, коли справа доходить до програмування у середній школі — в дітей віком вже формується уявлення у тому, що “для дівчаток”, що “для хлопчиків”. І зазвичай інформатика потрапляє до категорії “для хлопчиків”. У той же час, якщо почати давати предмет у 3-4 класах, то цієї проблеми можна уникнути (ну або значно знизити), оскільки діти, які раніше познайомилися з програмуванням, легше приймають його надалі і менше стереотипують.

Що зробили на основі цього висновку: врахували під час розробки програми. Найчастіше набір вправ є гендерно-нейтральним. Не схожий він на Lego, які окремо блакитні – хлопчиківські та окремо рожеві та з поні – для дівчаток.

• Computer Science - не обов'язково означає "сидячи за комп'ютером". Найчастіше ми не уявляємо it-шника інакше, як за комп'ютером.А ще й бажано у окулярах. І, у поганому розкладі, ще й згорбившись. Але навчання computational thinking — це насамперед навчання за принципами мислення і лише у другу чергу — за комп'ютером. Найбільше напрацювань у цьому напрямі, як не дивно, у Австралії з Новою Зеландією — саме вони займалися розробкою такого напряму, як CS unplugged — вправ на розвиток навичок з предмета, які виконуються без комп'ютера. Тут є й інша глибока думка – найчастіше технології відволікають. Тому, наприклад, презентації радять готувати спочатку на листочку/у голові, підсумовуючи основні думки та їх порядок, а лише потім використовувати power point і що б там не було ще. Так і з вивченням Computer Science спочатку варто зрозуміти принципи, а потім вже відволікатися на технологію.

Що зробили на основі цього висновку: завдання для початкової школи та частина завдань для середньої – це завдання на розуміння, які виконуються без комп'ютера. У деяких випадках такий підхід ще й додатково дозволяє оптимізувати ситуацію із нестачею обладнання у класах.

• ЗавданняComputer Science - не зробити з вас програміста, а навчити думати. І ще важливіше завдання донести це до батька. Взагалі, для більшості країн, де впровадження предмета в розклад пройшло успішно, характерна одна особливість — вони дуже багато комунікували і з викладачами, і з директорами, і з батьками. Так, наведу в приклад ще раз Великобританію (взагалі, вважаю, що це одна з найбільш показово-зразкових країн) — у рамках впровадження нового курсу були задіяні великі телеканали, активна підтримка на рівні статей “як ви можете допомогти своїй дитині вивчити computer science ”, “що важливо знати самим” тощо.

Що зробили на основі цього висновку: будували, прискіпливо та детально комунікаційну стратегію щодо впровадження предмета.

Стандарт К-12 з інформатики у США востаннє переглядався у 2011 році. У документі містяться загальні рекомендації стосовно інформатики як предмету в середніх школах у Сполучених Штатах.

Стандарт К-12 з інформатики у США

В освітньому середовищі точаться дискусії стосовно місця інформатики у школі. На нашу думку, інформатику слід розглядати у трьох аспектах:

• як навчальна технологія, тобто використання комп’ютерів у викладанні. Інформатика надає засоби (апаратні та програмні) для того, щоб полегшити та підвищити ефективність викладання, а сама ж вона вивчає те, як створювати такі засоби.
• як інформаційна технологія, тобто методи та засоби роботи з інформацією в різних формах. Інформаційні технології охоплюють такі напрямки, як:

• робота з комп’ютерними мережами;
• установка та підтримка програмного забезпечення;
• керування даними у фізичному та віртуальному світі;
• керування комунікаційними системами;
• розробка, реалізація та керування веб-ресурсами;
• розробка та керування мультимедійними ресурсами та цифровими медіа.

Деякі практичні аспекти інформатики можуть перегукуватись з інформаційними технологіями, наприклад, робота з текстовими документами, з графікою, звуком чи відео. Проте, якщо ІТ зосереджується на тому як використовувати ці засоби, інформатика вивчає побудову цих засобів та принципів їх роботи. Розрізняється також ІТ-грамотність та володіння ІТ. Тоді як грамотність передбачає опанування нинішніх технологічних рішень, володіння ІТ означає, що людина може переходити на нові технології, вивчати їх, пристосовувати до власних потреб. Володіння ІТ тісно пов’язане із поняттям обчислювального інтелекту, тобто вміння розглядати задачі так, щоб у їх вирішенні міг допомогти комп’ютер (абстракція, декомпозиція, рекурсія, аналіз даних, створення реальних та віртуальних артефактів).

• як інформатика(computer science), тобто розробка та впровадження програмних засобів; розробка ефективних способів вирішення обчислювальних задач; розробка нових способів застосування комп’ютерів. Інформатика розглядається як наука про комп’ютери та алгоритмічні процеси, включаючи їх принципи, апаратну та програмну будову, застосування та вплив на суспільство.

Інформатика вивчається на трьох рівнях середньої школи.

Перший рівень – 1-6 клас. Курс “Комп’ютер і я”.

Другий рівень – 6-9 клас. Курс “Інформатика та суспільство”

Третій рівень – 9-12 клас. Курс “Інформатика у сучасному світі”, “Поняття та методи інформатики”, “Окремі теми інформатики”.

На кожному з цих трьох рівнів відбувається опанування 5 основних напрямків інформатики:

• обчислювальний інтелект
• співпраця
• практична інформатика та програмування
• комп’ютери та комунікаційні пристрої
• спільнота, етика та вплив на суспільство

Розглянемо ці рівні та напрямки детальніше.

Обчислювальний інтелект. 1-3 клас

Учень вмітиме:

1. Використовувати технологічні ресурси (наприклад, головоломки, програми розвитку логічного мислення) для розв’язування задач, відповідних віку.
2. Використовувати інструменти для письма, цифрові камери, та інструменти малювання для покрокового ілюстрування думок, ідей, розповідей.
3. Розуміти, як організувати (сортувати) інформацію у корисній послідовності, наприклад впорядкувати список учнів за датою народження, без використання комп’ютера.
4. Знати, що програмне забезпечення призначене для контролю дій комп’ютера.
5. Демонструвати, як 0 і 1 можуть бути використані для представлення інформації.

Обчислювальний інтелект. 3-6 клас

Учень вмітиме:

1. Розуміти і використовувати основні кроки в алгоритмічному вирішенні проблеми (наприклад, постановка та дослідження задачі, вивчення окремих випадків, проектування, впровадження і тестування).
2. Розробити простий алгоритм (наприклад, пошук, послідовність подій або сортування) з використанням безмашинних вправ.
3. Демонструвати те, як послідовність бітів може бути використана для представлення буквено-цифрової інформації.
4. Описати, як для вирішення проблеми може бути використане моделювання.
5. Скласти список підзадач при вирішенні великої задачі.
6. Розуміти зв’язок між інформатикою та іншими областями.

Співпраця. 1-3 класи

Учень вмітиме:

1. Збирати інформацію та передавати її іншим електронними засобами, користуючись допомогою вчителя, членів родини або інших учнів.
2. Працювати спільно з однолітками, вчителями та іншими людьми, використовуючи технології.

Співпраця. 3-6 класи

Учень вмітиме:

1. Використовувати технологічні засоби продуктивної роботи (наприклад, текстовий редактор, редактор електронних таблиць, редактор презентацій) для індивідуальної або групової творчої роботи з письма, комунікацій та поширення результатів діяльності.
2. Використовувати онлайнові ресурси (електронну пошту, форуми, середовища спільної роботи) для того, щоб брати участь у спільній діяльності з розв’язання задач з метою пошуку рішень чи створення продуктів.
3. Визначати способи, у які спільна та групова робота можуть допомогти при розв’язанні задачі та пошуку інноваційного рішення.

Практична інформатика та програмування. 1-3 класи

Учень вмітиме:

1. Використовувати технологічні ресурси для проведення досліджень, що відповідають віку.
2. Використовувати відповідні віку мультимедійні ресурси (наприклад, інтерактивні книги та навчальне програмне забезпечення) для підтримки навчання з різних предметів.
3. Створювати відповідні віку мультимедійні продукти за підтримки вчителя, членів сім’ї, або інших учнів.
4. Будувати набір інструкцій, які при виконанні вирішують просту задачу (наприклад, інструкції для черепашки).
5. Визначати професії, в яких використовують інформатику і технології.
6. Збирати і організовувати інформацію, використовуючи інструменти понятійних карт.

Практична інформатика та програмування. 3-6 класи

Учень вмітиме:

1. Використовувати технологічні ресурси (наприклад, калькулятори, реєстратори даних, мобільні пристрої, відео, навчальне програмне забезпечення і веб-інструменти) для пошуку вирішення проблем і самостійного навчання.
2. Використовувати засоби підвищення продуктивності загального призначення та

периферійні пристрої для підтримки особистої продуктивності, усунення дефіциту навичок, а також сприяння навчанню.

1. Використовувати технологічні інструменти (наприклад, редактори мультимедіа, тексту, презентацій, веб-інструменти, цифрові камери та сканери) для індивідуальної або групової творчої роботи з письма, комунікацій та поширення результатів діяльності.
2. Збирати дані та опрацьовувати їх з використанням різних цифрових інструментів.
3. Формувати алгоритм як набір покрокових інструкцій (наприклад, як зробити бутерброд з арахісовим маслом чи желе).
4. Реалізувати рішення задач з використанням блокової візуальної мови програмування.
5. Використовувати обчислювальні пристрої для доступу до віддаленої інформації, спілкуватися з іншими людьми у підтримку безпосереднього і самостійного навчання, а також для задоволення власних інтересів.
6. Переміщуватись між веб-сторінками з використанням гіперпосилань і виконувати простий пошук за допомогою пошукових систем.
7. Визначати широкий спектр професій, які вимагають знання або використання обчислювальної техніки.

Комп’ютери та комунікаційні пристрої. 1-3 класи

Учень вмітиме:

1. Використовувати стандартні пристрої введення та виведення для керування комп’ютером та суміжними технологіями.

Комп’ютери та комунікаційні пристрої. 3-6 класи

Учень вмітиме:

1. Демонструвати належний рівень навичок роботи з клавіатурою та іншими пристроями введення та виведення даних.
2. Розуміти поширення комп’ютерів та обчислювальної діяльності у повсякденному житті (наприклад, голосової пошти, завантаження відео та аудіо файлів, мікрохвильові печі, термостати, бездротовий Інтернет, мобільні обчислювальні пристрої, GPS-системи).
3. Застосовувати стратегії виявлення простих проблем апаратного і програмного забезпечення, які можуть траплятися під час їх використання.
4. Розуміти, що інформація може надходити до комп’ютера з багатьох джерел по мережі.
5. Розуміти фактори, які відрізняють людей від машин.
6. Розуміти, що комп’ютери можуть моделювати інтелектуальну поведінку (у робототехніці, розпізнаванні мови та мовлення, комп’ютерній анімації тощо).

Спільнота, етика та вплив на суспільство. 1-3 класи

Учень вмітиме:

1. Виявляти відповідальну поведінку цифрового громадянина з використання технологічних систем та програм.
2. Визначати позитивну та негативну соціальну та етичну поведінку у використанні технологій.

Спільнота, етика та вплив на суспільство. 3-6 класи

Учень вмітиме:

1. Обговорювати основні питання, пов’язані з відповідальним використанням технологій та інформації, а також наслідки неналежного використання.
2. Визначати вплив технологій (наприклад, соціальних мереж, кіберпереслідування, мобільних обчислень і зв’язку, веб-технологій, кібер-безпеки і віртуалізації) на особисте життя і суспільство.
3. Оцінювати точність, актуальність, доцільність, комплексність та упередження, які відбуваються в джерелах електронної інформації.
4. Розуміти етичні питання, які відносяться до комп’ютерів і мереж (наприклад, рівність доступу, безпека, конфіденційність, авторські права та інтелектуальна власність).

Обчислювальний інтелект. 6-9 класи

Учень вмітиме:

1. Застосовувати основні кроки алгоритмічного розв’язування задач для пошуку рішень (наприклад, постановка та дослідження задачі, вивчення окремих випадків, проектування, впровадження і тестування).
2. Описувати процес розпаралелювання у пошуку вирішення проблеми.
3. Визначати алгоритм як послідовність інструкцій, які можуть бути виконані комп’ютером.
4. Оцінювати способи, якими різні алгоритми можуть бути використані для вирішення однієї проблеми.
5. Виконувати алгоритми пошуку та сортування.
6. Описувати та аналізувати виконання послідовності інструкції (наприклад, описати поведінку персонажа у відеогрі як обумовлену правилами та алгоритмами).
7. Представляти дані у різних формах, включаючи текст, звуки, зображення, і числа.
8. Використовувати візуальне подання стану, структур і даних задачі (наприклад, графіки, діаграми, мережеві діаграми, блок-схеми).
9. Взаємодіяти із змістовними моделями і симуляціями (наприклад, екосистеми, епідемії, молекулярна динаміки) для підтримки навчання і досліджень.
10. Визначати, які проблеми можуть бути вирішені за допомогою моделювання та симуляції.
11. Аналізувати ступінь, у якій комп’ютерна модель відображає реальний світ.
12. Використовувати абстракцію для розкладання проблеми на під-проблеми.
13. Розуміти поняття ієрархії та абстракції в інформатиці, включаючи мови високого рівня, переклад, набір інструкцій і логічних схем.
14. Розглядати зв’язки між елементами математики та інформатики, в тому числі двійкові числа, логіка, множини і функції.
15. Наводити приклади міждисциплінарних застосувань інформатики та обчислювального інтелекту.

Співпраця. 6-9 класи

Учень вмітиме:

1. Використовувати засоби продуктивності / мультимедіа та периферійні пристрої для групової співпраці та підтримки навчання з усіх предметів.
2. Спільно проектувати, розробляти, публікувати, і представляти продукцію (наприклад, відео, подкасти, сайти), яка демонструє поняття шкільної програми, використовуючи технологічні ресурси.
3. Співпрацювати з однолітками, фахівцями та іншими людьми, використовуючи спільні практики, такі як парне програмування, робота у проектних командах, та брати участь у активній груповій навчальній діяльності.
4. Демонструвати схильність до співробітництва: надання корисного зворотного зв’язку, узагальнення зворотного зв’язку, розуміння і прийому різних точок зору, соціалізація.

Практична інформатика та програмування. 6-9 класи

Учень вмітиме:

1. Обирати відповідні інструменти і технологічні ресурси для виконання різних завдань і вирішування проблем.
2. Використовувати різні мультимедійні засоби та периферійні пристрої для підтримки особистої продуктивності та навчання в межах навчальної програми.
3. Проектувати, розробляти, публікувати та представляти продукти (наприклад, веб-сторінки, мобільні додатки, анімації), які демонструють поняття шкільної програми, з використанням технологічних ресурсів.
4. Демонструвати розуміння алгоритмів та їх практичного застосування.
5. Реалізувати рішення проблем з використанням мови програмування, в тому числі: циклічної поведінки, умовних операторів, логіки, виразів, змінних та функцій.
6. Демонструвати правильні практики в особистій інформаційній безпеці у використанні паролів, шифрування та захищених транзакцій.
7. Визначати міждисциплінарних кар’єри, які посилюються інформатикою.
8. Демонструвати схильність до рішення проблем та програмування з відкритою кінцівкою (наприклад, справлятись зі складністю, необхідністю наполегливості, мозкового штурму, адаптивності, терпіння, творчості, прийняття викликів, здатність возитися).
9. Збирати та аналізувати дані, які виводяться з кількох запусків комп’ютерної програми.

Комп’ютери та комунікаційні пристрої. 6-9 класи

Учень вмітиме:

1. Знати, що комп’ютери є пристроями, що виконують програми.
2. Визначати спектр електронних пристроїв, які містять обчислювальні процесори.
3. Демонструвати розуміння взаємозв’язку між апаратним та програмним забезпеченням.
4. Використовувати відповідну віку точну термінологію у спілкуванні про технології.
5. Застосовувати стратегії для виявлення і вирішення звичайних апаратних проблем, що виникають в ході повсякденного використання комп’ютера.
6. Описувати основні компоненти та функції комп’ютерних систем і мереж.
7. Описувати, що відрізняє людину від машини, з ухилом на людський інтелект проти машинного інтелекту і шляхами нашого спілкування.
8. Описувати, яким чином комп’ютери використовують моделі інтелектуальної поведінки (наприклад, рух робота, розуміння мови та мовлення, комп’ютерне бачення).

Спільнота, етика та вплив на суспільство. 6-9 класи

Учень вмітиме:

1. Проявляти правову та етичну поведінку при використанні інформації та технологій і обговорювати наслідки неправильного їх використання.
2. Демонструвати знання про зміни інформаційних технологій з плином часу та про вплив, який ці зміни мають на освіту, робочі місця та суспільство.
3. Аналізувати позитивні та негативні наслідки інформатики на людську культуру.
4. Оцінювати точність, актуальність, доцільність, комплексність, і упередженість електронних джерел інформації щодо реальних проблем.
5. Описувати етичні питання, які відносяться до комп’ютерів та мереж (наприклад, безпека, недоторканність приватного життя, право власності та обмін інформацією).
6. Обговорювати, як нерівний доступ до обчислювальних ресурсів у глобальній економіці піднімає питання справедливості, доступності та влади.

Інформатика у сучасному світі. Обчислювальний інтелект

Учень вмітиме:

1. Використовувати стандартні функції і параметри, класи і методи, щоб розділити складну проблему на простіші частини.
2. Описувати процес розробки програмного забезпечення, яке використовується для програмного вирішення проблеми (наприклад, розробка, кодування, тестування, перевірка).
3. Пояснити, як послідовність, вибір, ітерація та рекурсія є будівельними блоками алгоритму.
4. Порівнювати методи аналізу великих обсягів даних.
5. Описувати співвідношення між двійковим та шістнадцятковим поданням.
6. Аналізувати компроміси між різними формами представлення цифрової інформації.
7. Описувати, як різні типи даних зберігаються у комп’ютерній системі.
8. Використовувати моделювання та симуляції для представлення та розуміння природних явищ.
9. Обговорювати значення абстракції для керування складністю задачі.
10. Описувати поняття паралельної обробки в якості стратегії для вирішення великих задач.
11. Описувати, які спільні риси має інформатика з мистецтвом і музикою, переводячи намір людини в артефакти.

Інформатика у сучасному світі. Співпраця

Учень вмітиме:

1. Працювати в команді для проектування і розробки артефактів програмного забезпечення.
2. Використовувати засоби спільної роботи для спілкування з членами проектної групи (наприклад, форуми, вікі, блоги, управління версіями тощо).
3. Описувати, як обчислення покращує традиційні методи і дозволяє використовувати нові форми досвіду, експресії, зв’язку та співпраці.
4. Визначати, як впливає співробітництво на дизайн і розробку продукції програмного забезпечення.

Інформатика у сучасному світі. Практична інформатика та програмування

Учень вмітиме:

1. Створювати та організовувати веб-сторінки, за допомогою різних інструментів веб-програмування та дизайну.
2. Використовувати мобільні пристрої / емулятори для проектування, розробки та реалізації додатків для мобільних комп’ютерів.
3. Використовувати різні методи налагодження і тестування для забезпечення коректності програми (наприклад, тестові набори, модульне тестування, тестування білого ящика, тестування чорного ящика, інтеграційне тестування).
4. Застосовувати методи аналізу, проектування і реалізації для вирішення проблем (наприклад, використовувати одну або більше моделей життєвого циклу програм).
5. Використовувати інтерфейси програмних додатків (API) та бібліотеки для спрощення програмних рішень.
6. Вибирати відповідні формати файлів для різних типів і видів використання даних.
7. Описувати різні мови програмування, що доступні для вирішування задач і розробки систем.
8. Пояснити процес виконання програми.
9. Пояснити принципи безпеки через вивчення шифрування, криптографії та методів аутентифікації.
10. Досліджувати різні кар’єри, для яких комп’ютинг є центральним.
11. Описувати методи для виявлення та збору малих і великих наборів даних.
12. Описувати, як математичні та статистичні функції, набори та логіка використовуються в обчисленнях.

Інформатика у сучасному світі. Комп’ютери та комунікаційні пристрої

Учень вмітиме:

1. Описувати унікальні особливості комп’ютерів, вбудованих у мобільні пристрої та транспортні засоби (наприклад, стільникові телефони, автомобілі, літаки).
2. Розробляти критерії покупки або модернізації апаратного забезпечення комп’ютерної системи.
3. Описувати основні компоненти комп’ютерної системи (наприклад, пристрої введення, виведення, обробки та зберігання).
4. Порівнювати різні форми введення і виведення інформації.
5. Пояснювати кілька рівнів апаратного і програмного забезпечення, яке підтримує виконання програми (наприклад, компілятори, інтерпретатори, операційна система, мережі).
6. Застосовувати стратегії для виявлення і вирішення звичайних апаратних і програмних проблем, які трапляються у повсякденному житті.
7. Порівнювати і зіставляти клієнт-серверну та пірингову мережні стратегії.
8. Пояснювати основні компоненти комп’ютерної мережі (наприклад, сервери, захист файлів, маршрутизація, буфер та черги, спільні ресурси і відмовостійкість).
9. Описувати, як Інтернет сприяє глобальному зв’язку.
10. Описувати основні застосування штучного інтелекту та робототехніки.

Інформатика у сучасному світі. Спільнота, етика та вплив на суспільство

Учень вмітиме:

1. Порівнювати належну і неналежну поведінку в соціальних мережах.
2. Обговорювати вплив обчислювальної техніки на бізнес та комерцію (наприклад, автоматизоване відстеження товарів, автоматизовані фінансові операції, електронна комерція, хмарні обчислення) .
3. Описувати роль, яку адаптивні технології можуть зіграти в житті людей з особливими потребами.
4. Порівняти позитивні та негативні наслідки впливу технологій на культуру (наприклад,

соціальні мережі, поширення новин та іншої масової інформації, міжкультурні зв’язки).

1. Описувати стратегії для визначення достовірності інформації, розміщеної в Інтернеті.
2. Розуміти та поважати різницю між доступом до інформації та правом на поширення інформації.
3. Описувати, як різні види ліцензій на програмне забезпечення можна використовувати для поширення та захисту інтелектуальної власності.
4. Обговорювати соціальні та економічні наслідки, пов’язані з хакерством та комп’ютерним піратством.
5. Описувати різні способи, якими створюється та поширюється програмне забезпечення, їх переваги та недоліки (комерційне програмне забезпечення, програмне забезпечення у суспільному надбанні, відкриті розробки) .
6. Описувати питання безпеки і конфіденційності, які стосуються комп’ютерних мереж .
7. Пояснювати вплив цифрового розриву на доступ до критично важливої ​​інформації.

Поняття та методи інформатики. Обчислювальний інтелект

Учень вмітиме:

1. Розрізняти задачі, як розв’язні, нерозв’язні або обчислювально-нерозв’язні.
2. Пояснювати значення евристичних алгоритмів для наближеного рішення нерозв’язних проблем.
3. Критично досліджувати класичні алгоритми і реалізовувати оригінальний алгоритм.
4. Оцінювати алгоритми за їх ефективністю, правильністю і зрозумілістю.
5. Використовувати аналіз даних для більш глибокого розуміння складних природних і антропогенних систем.
6. Порівнювати і зіставляти прості структури даних та їх використання (наприклад, масиви та списки).
7. Обговорювати інтерпретацію двійкових послідовностей в різних формах (наприклад, інструкції, числа, текст, звук, зображення).
8. Використовувати моделі і моделювання, щоб допомогти сформулювати, уточнити, і перевірити наукову гіпотезу.
9. Аналізувати дані і виявляти закономірності на основі моделювання і симуляції.
10. Розкладати проблему на частини, визначаючи нові функції і класи.
11. Демонструвати паралелізм, розподіляючи процеси в гілки та розділяючи дані на паралельні потоки.

Поняття та методи інформатики. Співпраця

Учень вмітиме:

1. Використовувати засоби спільної роботи, системи контролю версій та комплексні середовища розробки (IDE) під час роботи над спільним програмним проектом.
2. Демонструвати процес життєвого циклу програмного забезпечення, беручи участь в проектній команді розробки програмного забезпечення.
3. Оцінювати програми, написані іншими з позицій читабельності і зручності.

Поняття та методи інформатики. Практична інформатика та програмування

Учень вмітиме:

1. Використовувати передові інструменти для створення цифрових артефактів (наприклад, веб-дизайн, анімація, відео, мультимедіа).
2. Використовувати інструменти абстракції для розкладання на частини масштабної обчислювальної задачі (наприклад, процедурна абстракція, об’єктно-орієнтований дизайн, функціональний дизайн).
3. Оцінювати мови програмування на основі їх рівня та сфери застосування.
4. Досліджувати принципи масштабування, ефективності та безпеки у проектуванні систем.
5. Застосовувати принципи безпеки шляхом впровадження стратегій шифрування і аутентифікації.
6. Робити прогнози про майбутні кар’єри та технології, які існуватимуть.
7. Використовувати аналіз даних для більш глибокого розуміння складних природних і людських систем.
8. Розгортати різні методи збору даних для різних типів завдань.

Поняття та методи інформатики. Комп’ютери та комунікаційні пристрої

Учень вмітиме:

1. Обговорювати вплив змін на функціональність прикладних програм.
2. Впізнавати та описувати апаратне обладнання (наприклад, фізичні рівні, логічні елементи, чіпи, компоненти).
3. Виявляти і вибрати найбільш підходящий формат файлу, виходячи з компромісів (наприклад, точність, швидкість, простота в маніпуляції).
4. Описувати питання, що стосуються функціональності мережі (наприклад, затримки, пропускна здатність, брандмауери, можливості сервера).
5. Пояснювати поняття інтелектуальної поведінки за допомогою комп’ютерного моделювання та робототехніки.

Поняття та методи інформатики. Спільнота, етика та вплив на суспільство

Учень вмітиме:

1. Демонструвати етичне використання сучасних комунікаційних засобів і пристроїв.
2. Аналізувати позитивні та негативні впливи обчислювальних інновацій.
3. Узагальнювати, як фінансові ринки, угоди, і прогнози були змінені внаслідок автоматизації.
4. Узагальнювати, як обчислення революційно змінило побудову людьми реальних та віртуальних організацій та інфраструктури.
5. Знати закони і правила, які регулюють розробку і використання програмного забезпечення.
6. Аналізувати вплив держави на конфіденційність та безпеку.
7. Розрізняти ліцензії програм з відкритим вихідним кодом, безкоштовних, і патентованих, та їх застосовність до різних типів програмного забезпечення.
8. Мати думку з питань рівності, доступу і влади у розподілі обчислювальних ресурсів у глобальному суспільстві.

Окремі теми інформатики – на цьому рівні вивчення інформатики учні самостійно обирають курс/курси з поміж широкого переліку можливостей. Серед варіантів:

Інформатика АР (Advanced Placement (AP)) – це традиційний курс програмування, розробки алгоритмів та вивчення базових структур даних. Щоб вивчати його, учень повинен пройти попередні два рівні з інформатики, а після даного курсу може продовжити роботу в інших темах за вибором.

Проектні курси потребують завершення попередніх двох рівнів, а деякі курси вимагають ще й завершення курсу Інформатика АР. Серед видів проектних курсів є такі: комп’ютерні публікації; технічна комунікація; мультимедіа; графіка; програмування ігор; обчислювальне моделювання; веб-розробка; веб-програмування; новітні технології; розробка вільного та відкритого програмного забезпечення; комп’ютерна анімація; мережеві технології; програмування моделей; об’єктно-орієнтована розробка та програмування; ефективне використання програмного забезпечення тощо.

Сертифікаційні курси зазвичай вимагають завершення перших двох рівнів, а також курсу Інформатика АР. Такі курси часто проходять учні, котрі планують після закінчення школи йти на роботу, а не продовжувати навчання. Успішне завершення курсу передбачає отримання сертифікату, який визнається працедавцями: A+ Certified Technician, Quick Security+, Certified Internet Webmaster (CIW) тощо.