Информатика и образование 2019 №04 [журнал «Информатика и образование»] (pdf) читать онлайн

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
ГРИГОРЬЕВ Сергей Георгиевич
чл.-корр. РАО, доктор тех. наук,
профессор, Институт цифрового
образования Московского
городского педагогического
университета, зав. кафедрой
информатики и прикладной
математики

Н а у ч н о - м е т о д и ч е с к и й

ж у р н а л

ИНФОРМАТИКА И ОБРАЗОВАНИЕ
ИЗДАЕТСЯ С АВГУСТА 1986 ГОДА

№ 4 (303) май 2019

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ
БОЛОТОВ Виктор Александрович
академик РАО, доктор пед. наук,
профессор, Центр мониторинга
качества образования Института
образования НИУ «Высшая школа
экономики», научный руководитель
ВАСИЛЬЕВ Владимир Николаевич
чл.-корр. РАН, чл.-корр. РАО,
доктор тех. наук, профессор,
Санкт-Петербургский национальный
исследовательский университет
информационных технологий,
механики и оптики, ректор
ГРИНШКУН Вадим Валерьевич
доктор пед. наук, профессор,
Институт цифрового образования
Московского городского
педагогического университета,
зав. кафедрой информатизации
образования
КУЗНЕЦОВ Александр Андреевич
академик РАО, доктор пед. наук,
профессор
ЛАПЧИК Михаил Павлович
академик РАО, доктор
пед. наук, профессор,
Омский государственный
педагогический университет,
зав. кафедрой информатики
и методики обучения информатике
НОВИКОВ Дмитрий Александрович
чл.-корр. РАН, доктор тех. наук,
профессор, Институт проблем
управления РАН, директор
СЕМЕНОВ Алексей Львович
академик РАН, академик РАО,
доктор физ.-мат. наук, профессор,
Институт кибернетики
и образовательной информатики
Федерального исследовательского
центра «Информатика
и управление» РАН, директор
СМОЛЯНИНОВА Ольга Георгиевна
академик РАО, доктор пед. наук,
профессор, Институт педагогики,
психологии и социологии Сибирского
федерального университета,
директор
ХЕННЕР Евгений Карлович
чл.-корр. РАО, доктор
физ.-мат. наук, профессор,
Пермский государственный
национальный исследовательский
университет, зав. кафедрой
информационных технологий
БОНК Кёртис Джей
Ph.D., Педагогическая школа
Индианского университета
в Блумингтоне (США), профессор
ДАГЕНЕ Валентина Антановна
доктор наук, Факультет математики
и информатики Вильнюсского
университета (Литва), профессор
СЕНДОВА Евгения
Ph.D., Институт математики
и информатики Болгарской
академии наук (София, Болгария),
доцент, ст. научный сотрудник
СЕРГЕЕВ Ярослав Дмитриевич
доктор физ.-мат. наук, профессор,
Университет Калабрии
(Козенца, Италия), профессор
ФОМИН Сергей Анатольевич
Ph.D., Университет штата Калифорния
в Чико (США), профессор
ФОРКОШ Барух Алона
Ph.D., Педагогический колледж
им. Левински (Тель-Авив, Израиль),
ст. преподаватель

Учредители:

·
·

Российская академия образования
Издательство «Образование и Информатика»

Содержание
От редакции...................................................................................................................................................................4

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
Уваров А. Ю. От компьютеризации до цифровой трансформации образования.......................5

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ОПЫТ
Назаров Д. М. Формирование метапредметных компетенций в курсе
«Информационные технологии» средствами языка обработки больших данных R................ 12
Ассонова Н. В. Создание электронных образовательных ресурсов, поддерживающих
активные или деятельностные с элементами исследовательских формы
взаимодействия пользователя с контентом................................................................................................ 23
Корнева О. С. Компьютерное моделирование финансовых вычислений................................... 33
Abdurazakov M. M., Gadjiev D. D., Yesayan A. R. Logo elements in GeoGebra............................ 38

ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ КАДРЫ
Родионов М. А., Диков А. В., Акимова И. В. Методические аспекты использования
ментальных карт в процессе подготовки бакалавров педагогических специальностей...... 49

Журнал входит в Перечень российских рецензируемых научных изданий ВАК,
в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций
на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук

1

EDITOR-IN-CHIEF
Sergey G. GRIGORIEV,
Corresponding Member of RAE,
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head
of the Department of Informatics
and Applied Mathematics, Institute
of Digital Education, Moscow City
University (Moscow, Russia)

S c i e n t i f i c - m e t h o d i c a l

INFORMATICS AND EDUCATION
PUBLISHED SINCE AUGUST 1986

№ 4 (303) May 2019

EDITORIAL BOARD
Victor A. BOLOTOV,
Academician of RAE, Dr. Sci. (Edu.),
Professor, Academic Supervisor of
the Center of Institute of Education,
Higher School of Economics (Moscow,
Russia)
Vladimir N. VASILIEV,
Corresponding Member of RAS,
Corresponding Member of RAE,
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Rector
of Saint Petersburg National
Research University of Information
Technologies, Mechanics and Optics
(St. Petersburg, Russia)
Vadim V. GRINSHKUN,
Dr. Sci. (Edu.), Professor, Head of the
Department of Informatization
of Education, Institute of Digital
Education, Moscow City University
(Moscow, Russia)
Alexander A. KUZNETSOV,
Academician of RAE, Dr. Sci. (Edu.),
Professor (Moscow, Russia)
Michail P. LAPCHIK,
Academician of RAE, Dr. Sci. (Edu.),
Professor, Head of the Department
of Informatics and Informatics
Teaching Methods, Omsk State
Pedagogical University (Omsk, Russia)
Dmitry A. NOVIKOV,
Corresponding Member of RAS,
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Director
of the Institute of Control Sciences
of RAS (Moscow, Russia)
Alexei L. SEMENOV,
Academician of RAS, Academician
of RAE, Dr. Sci. (Phys.-Math.),
Professor, Director of the Institute
for Cybernetics and Informatics
in Education of the Federal Research
Center “Computer Science and
Control” of RAS (Moscow, Russia)
Olga G. SMOLYANINOVA,
Academician of RAE, Dr. Sci. (Edu.),
Professor, Director of Institute of
Education Science, Psychology and
Sociology, Siberian Federal University
(Krasnoyarsk, Russia)
Evgeniy K. KHENNER,
Corresponding Member of RAE,
Dr. Sci. (Phys.-Math.), Professor, Head
of the Department of Information
Technologies of Perm State University
(Perm, Russia)
Curtis Jay BONK,
Ph.D., Professor of the School
of Education of Indiana University
in Bloomington (Bloomington, USA)
Valentina DAGIENĖ,
Dr. (HP), Professor at the Department
of Didactics of Mathematics and
Informatics, Faculty of Mathematics
and Informatics, Vilnius University
(Vilnius, Lithuania)
Evgenia SENDOVA,
Ph.D., Associate Professor, Institute
of Mathematics and Informatics
of Bulgarian Academy of Sciences
(Sofia, Bulgaria)
Yaroslav D. SERGEYEV,
Ph.D., D.Sc., D.H.C., Distinguished
Professor, Professor, University
of Calabria (Cosenza, Italy)
Sergei A. FOMIN,
Ph.D., Professor, California State
University in Chico (Chico, USA)
Alona FORKOSH BARUCH,
Ph.D., Senior Teacher, Pedagogical
College Levinsky (Tel Aviv, Israel)

2

j o u r n a l

Founders:

·
·

The Russian Academy of Education
The Publishing House "Education and Informatics"

Table of Contents
From the editors............................................................................................................................................................4

GENERAL ISSUES
A. Yu. Uvarov. From computer literacy to digital transformation of education....................................5

PEDAGOGICAL EXPERIENCE
D. M. Nazarov. Formation of metasubject competencies in the course “Information
technologies” by means of the Big Data processing language R.............................................................. 12
N. V. Аssonova. Creation of electronic educational resources that support active or activityrelated with elements of research forms of user interaction with content........................................... 23
O. S. Korneva. Computer modeling of financial calculations................................................................... 33
M. M. Abdurazakov, D. D. Gadjiev, A. R. Yesayan. Logo elements in GeoGebra............................ 38

PEDAGOGICAL PERSONNEL
M. A. Rodionov, A. V. Dikov, I. V. Akimova. Methodical aspects of using mental maps
in training of bachelors of pedagogical specialities...................................................................................... 49

The journal is included in the List of Russian peer-reviewed scientific publications
of the Higher Attestation Commission, in which the main scientific results of dissertations
should be published for the degrees of Doctor of Sciences and Candidate of Sciences

ИЗД АТЕ ЛЬС ТВО

PUBLISHING HOUSE

ОБРАЗОВАНИЕ
И ИНФОРМАТИКА

EDUCATION
AND INFORMATICS

РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ
КУЗНЕЦОВ Александр Андреевич

EDITORIAL COUNCIL
Alexander A. KUZNETSOV

АБДУРАЗАКОВ Магомед Мусаевич
БОЛОТОВ Виктор Александрович
ВАСИЛЬЕВ Владимир Николаевич
ГРИГОРЬЕВ Сергей Георгиевич
ГРИНШКУН Вадим Валерьевич
ЗЕНКИНА Светлана Викторовна
КАРАКОЗОВ Сергей Дмитриевич
КРАВЦОВ Сергей Сергеевич
ЛАПЧИК Михаил Павлович
РОДИОНОВ Михаил Алексеевич
РЫБАКОВ Даниил Сергеевич
РЫЖОВА Наталья Ивановна
СЕМЕНОВ Алексей Львович
СМОЛЯНИНОВА Ольга Георгиевна
ХЕННЕР Евгений Карлович
ХРИСТОЧЕВСКИЙ Сергей Александрович
ЧЕРНОБАЙ Елена Владимировна

Magomed M. ABDURAZAKOV
Victor A. BOLOTOV
Vladimir N. VASILIEV
Sergey G. GRIGORIEV
Vadim V. GRINSHKUN
Svetlana V. ZENKINA
Sergey D. KARAKOZOV
Sergey S. KRAVTSOV
Mikhail P. LAPCHIK
Mikhail A. RODIONOV
Daniil S. RYBAKOV
Natalia I. RYZHOVA
Alexei L. SEMENOV
Olga G. SMOLYANINOVA
Evgeniy K. KHENNER
Sergey A. CHRISTOCHEVSKY
Elena V. CHERNOBAY

РЕДАКЦИЯ

EDITORIAL TEAM

Главный редактор ГРИГОРЬЕВ Сергей Георгиевич
Директор издательства РЫБАКОВ Даниил Сергеевич
Научный редактор ДЕРГАЧЕВА Лариса Михайловна
Ведущий редактор КИРИЧЕНКО Ирина Борисовна
Корректор ШАРАПКОВА Людмила Михайловна
Верстка ФЕДОТОВ Дмитрий Викторович
Дизайн ГУБКИН Владислав Александрович
Отдел распространения и рекламы
КОПТЕВА Светлана Алексеевна
КУЗНЕЦОВА Елена Александровна

Editor-in-Chief Sergey G. GRIGORIEV
Director of Publishing House Daniil S. RYBAKOV
Science Editor Larisa M. DERGACHEVA
Senior Editor Irina B. KIRICHENKO
Proofreader Lyudmila M. SHARAPKOVA
Layout Dmitry V. FEDOTOV
Design Vladislav A. GUBKIN
Distribution and Advertising Department
Svetlana A. KOPTEVA
Elena A. KUZNETSOVA

председатель редакционного совета, академик РАО,
доктор педагогических наук, профессор

Chairman of the Editorial Council, Academician of the Russian
Academy of Education, Doctor of Sciences (Education), Professor

Присланные рукописи не возвращаются.
Ответственность за достоверность фактов несут авторы публикуемых материалов.
Воспроизведение или использование другим способом любой части издания без согласия редакции является незаконным и влечет
ответственность, установленную действующим законодательством РФ.
При цитировании ссылка на журнал «Информатика и образование» обязательна.
Редакция не несет ответственности за содержание рекламных материалов.

Подписные индексы
в каталоге «Роспечать»
70423 — индивидуальные подписчики
73176 — предприятия и организации

Издатель ООО «Образование и Информатика»

Свидетельство о регистрации средства массовой
информации ПИ №77-7065 от 10 января 2001 г.

Почтовый адрес:
119270, г. Москва, а/я 15

119261, г. Москва, Ленинский пр-т, д. 82/2, комн. 6
Тел./факс: (495) 140-19-86
e-mail: info@infojournal.ru
URL: http://www.infojournal.ru

Подписано в печать 27.05.19.
Формат 60×901/8. Усл. печ. л. 8,0
Тираж 2000 экз. Заказ № 858.
Отпечатано в типографии ООО «Принт сервис групп»,
105187, г. Москва, Борисовская ул., д. 14, стр. 6,
тел./факс: (499) 785-05-18, e-mail: 3565264@mail.ru
© «Образование и Информатика», 2019

3

ОТ РЕДАКЦИИ

Дорогие друзья, коллеги!
Вы держите в руках очередной номер журнала «Информатика и образование».
И мы верим, что эту фразу можно будет произносить еще очень и очень долго.
В наше время стремительного развития цифровых технологий происходят коренные
изменения в сфере образования, и на страницах журнала мы год от года стараемся
освещать все самое новое и интересное, что происходит в области информатизации
образования, в науке информатике и в образовательной дисциплине «Информатика».
Этот выпуск открывается статьей А. Ю. Уварова, одного из основоположников
современного курса информатики, посвященной цифровой трансформации образования. Автор на основе анализа генезиса общества и системы образования строит
модель внедрения цифровых технологий в сферу образования. В работе учтены
многие тенденции развития и интеграции технологий, современные представления
о сфере образования и стратегии ее развития.
На страницах журнала отражены результаты исследований и разработок наших
авторов в самых разных направлениях. В данном выпуске рассмотрен широкий
спектр технологий, используемых и изучаемых в современном высшем образовании: средства обработки больших данных; подходы к разработке интерактивных
ЭОР с элементами исследования; инструментарий для создания ментальных карт;
компьютерное моделирование в области финансово-экономической деятельности
и ряд других. Не вызывает сомнения актуальность применения указанных технологий в подготовке как будущих учителей информатики, так и бакалавров других
специальностей.
В нашем журнале уже сложилась традиция публикации статей на английском
языке. Авторами таких работ являются и зарубежные исследователи, и российские
ученые. В этом номере вашему вниманию предлагается статья, в которой представлены результаты совместной работы российских и американских исследователей
в области начального обучения программированию.
В целом материалы данного выпуска журнала демонстрируют тенденции развития
нашей системы образования в цифровую эпоху, во многом подтверждая стратегии,
рассмотренные в статье А. Ю. Уварова.
С. Г. Григорьев,
главный редактор
журнала «Информатика и образование»,
член-корреспондент РАО,
доктор технических наук, профессор

4

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
ОТ КОМПЬЮТЕРИЗАЦИИ
ДО ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ
А. Ю. Уваров1
1
Институт кибернетики и образовательной информатики
Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» Российской академии наук
119333, Россия, г. Москва, ул. Вавилова, д. 44, корп. 2

Аннотация
Выход трехсотого номера журнала «Информатика и образование» совпал с утверждением Паспорта программы «Цифровая
экономика», где ставится задача создания перспективных цифровых учебно-методических комплексов (ЦУМК). Это событие
знаменует запуск нового этапа работы по информатизации образования в нашей стране.
Цифровая трансформация рассматривается как процесс внедрения и использования цифровых технологий для кардинального повышения производительности и ценности предприятия; как процесс (управляемый и/или стихийный) преобразований
(существенного изменения) содержания, методов и организационных форм образовательной работы, который направлен на повышение качества работы школ для удовлетворения требований цифровой экономики в быстро развивающейся цифровой среде.
Важным шагом на пути цифровой трансформации образования является предусмотренная Паспортом национальной программы «Цифровая экономика» разработка цифровых учебно-методических комплексов, учебных симуляторов, тренажеров
и виртуальных лабораторий для реализации образовательных программ общего среднего и профессионального образования по
предметным областям «Математика», «Информатика» и «Технология». ЦУМК по информатике, создаваемый в рамках программы «Цифровая экономика», — перспективная разработка, которая предопределит формирование цифровой грамотности
подрастающего поколения в следующем десятилетии. Обсуждаются черты перспективного ЦУМК по информатике, которые
хотел бы увидеть в нем автор.
Ключевые слова: обучение информатике в школе, программа «Цифровая экономика», разработка учебно-методического
комплекса.
DOI: 10.32517/0234-0453-2019-34-4-5-11
Для цитирования:
Уваров А. Ю. От компьютеризации до цифровой трансформации образования // Информатика и образование. 2019. № 4.
С. 5–11.
Статья поступила в редакцию: 2 февраля 2019 года.
Статья принята к печати: 19 февраля 2019 года.
Сведения об авторе
Уваров Александр Юрьевич, доктор пед. наук, профессор, руководитель отдела образовательной информатики, Институт
кибернетики и образовательной информатики Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» Россий­
ской академии наук, г. Москва, Россия; auvarov@mail.ru; ORCID: 0000-0003-1999-1943

Магия цифр действительно существует. Подготовка трехсотого номера (№ 1-2019) журнала «Информатика и образование» (ИНФО) совпала по времени
с утверждением Паспорта национальной программы
«Цифровая экономика» [1]. Эта программа разрабатывалась во исполнение майского Указа Президента
РФ «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период
до 2024 года» [2]. Ее главная задача — ускорение
технологического развития Российской Федерации,
внедрение цифровых технологий в экономике и социальной сфере, вхождение Российской Федерации
в число пяти крупнейших экономик мира, обеспечение темпов экономического роста выше мировых.
Читатели ИНФО хорошо помнят, что наш
журнал обязан своим появлением известному всем
школьным информатикам постановлению ЦК КПСС
и Совета министров СССР «О мерах по обеспечению
компьютерной грамотности учащихся средних учебных заведений и широкому внедрению электронновычислительной техники в учебный процесс» [3].
Это само по себе стало неординарным явлением.

Журнал задумывался как рупор крутого поворота
в образовательной политике, которая должна была
поддержать принятую директивными органами
стратегию ускорения научно-технического развития
страны. Сегодня, как и три десятилетия назад, в политических документах речь идет о выходе нашей
экономики из застоя, об ускорении ее развития,
о внедрении цифровых технологий. Выдержав триста выпусков, наш журнал вновь оказался на острие
стратегических задач образования, без решения
которых невозможно выживание страны.
В середине 1980-х годов большинство жителей
нашей страны впервые услышали о существовании
«компьютеров, которые совсем не похожи на ЭВМ».
Количество портативных компьютеров в стране
составляло всего несколько сотен, и большинство
педагогов и школьников могли увидеть лишь их
фотографии на страницах ИНФО. Тогда главным
было донести до самых широких слоев населения
понимание неизбежности начавшейся в мире информационной революции и не только решить задачу
формирования у школьников начальной компьютер-

5

ISSN 0234-0453 • ИНФОРМАТИКА И ОБРАЗОВАНИЕ • 2019 • № 4 (303)
ной грамотности, но и заложить прочную основу для
подготовки кадров информационной экономики [4].
Можно сказать, что наша школа в целом справилась
с этой задачей: обучение информатике и вычислительной технике стало составной частью общего
обязательного образования. Немалая заслуга в этом
и журнала «Информатика и образование».
За прошедшие три десятилетия произошли события, которые изменили жизнь в нашей стране.
Компьютеры давно стали массовым инструментом,
а большинство наших сограждан носят в кармане
цифровые устройства, которые тридцать лет назад
считались суперкомпьютерами. Если в середине восьмидесятых проблема формирования компьютерной
грамотности населения представлялась многим надуманной, то сегодня осознание важности формирования цифровой грамотности стало нормой, и речь идет
о том, как обучить каждого пенсионера пользоваться
порталом госуслуг. Программа «Цифровая экономика» поставила задачу цифровой трансформации
предприятий в различных отраслях, предусмотрен
запуск цифровой трансформации государственных
корпораций и компаний с государственным участием, создается информационный банк лучших российских практик цифровой трансформации бизнеса.

Цифровая трансформация
Цифровая трансформация — это использование
цифровых технологий (ЦТ) [5] для кардинального
повышения производительности и стоимости предприятий [6]. Ее понимают как глубокое преобразование: 1) производственных и организационных
операций, 2) процессов, 3) обязанностей работников
и 4) моделей их деятельности. Цифровая трансформация обусловлена использованием быстро развивающихся ЦТ и их воздействием на жизнь общества.
Процессы цифровой трансформации уже влияют на
многие сферы человеческой деятельности. На предприятиях, на транспорте, в сфере услуг цифровую
трансформацию связывают с происходящими здесь
технологическими, организационными и культурными изменениями. В процессе цифровой трансформации предприятия:
• пересматривают или вырабатывают новую
бизнес-модель;
• превращают своих клиентов в партнеров;
• раскрывают творческий потенциал персонала;
• преобразовывают свои продукты в услуги;
• делают все бизнес-процессы гибкими, масштабируемыми и естественными.
Далеко не все инновации, обусловленные внедрением или модернизацией информационных систем,
относятся к цифровой трансформации предприятия
[7]. К ней относятся лишь те, которые:
• приводят к качественному повышению эффективности по ключевым показателям работы
организации (улучшению в разы);
• используют экономичные, масштабируемые
и гибкие, приспособленные к быстрым изменениям ЦТ (вычислительные облака, большие

6

данные, элементы искусственного интеллекта,
виртуальная реальность и т. п.);
• носят сквозной характер, затрагивают несколько областей трансформации (клиенты
и продукты, сотрудники и процессы и т. п.);
• превращают предприятие в обучающуюся
организацию, где ЦТ помогают накапливать,
анализировать и использовать знания.
Цифровая трансформация общеобразовательных
школ — идущий сегодня (управляемый и стихийный) процесс преобразований (существенного изменения) содержания, методов и организационных
форм образовательной работы, который направлен на
повышение качества работы школ для удовлетворения требований цифровой экономики. Он опирается
на использование цифровых технологий в ходе разворачивающейся на наших глазах четвертой технологической революции. Другими словами, цифровая
трансформация в сфере общего образования — это
процесс качественного повышения результативности
и производительности учебно-воспитательной работы
в результате:
• изменения (обновления) целей и содержания
образовательной работы;
• пересмотра и оптимизации используемых наборов (коллекций) учебно-методических и организационных решений, информационных
материалов, инструментов и сервисов;
• обновления организации и методов образовательной работы, ориентировки на максимальное раскрытие потенциала каждого обучаемого, перехода от обучения и воспитания всех
к обучению и воспитанию каждого;
• пересмотра традиционных бизнес-процессов,
включения в эту работу всех стейкхолдеров
(прежде всего, обучаемых и педагогов), использования ЦТ для механизации и автоматизации
всех видов рутинной работы с информацией.
До недавнего времени внедрение ЦТ в образование на практике не связывалось с давно назревшим
преобразованием образовательного процесса [8, 9].
Восприятие сложившихся в сфере производства
и обслуживания представлений о цифровой трансформации, творческий перенос таких представлений
в сферу образования побуждает к переменам. В основе этих перемен лежит полноценное освоение новых
культурных цифровых инструментов [10, 11].

Цифровые учебно-методические
комплексы
Подготовка кадров для цифровой экономики —
одно из шести приоритетных направлений работ,
зафиксированных в Паспорте программы «Цифровая экономика» [1]. Паспорт предусматривает в том
числе развитие человеческого потенциала, а также
использование и развитие различных образовательных технологий, включая электронное обучение.
Важным шагом на пути цифровой трансформации
образования является предусмотренная Паспортом
разработка цифровых учебно-методических ком-

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
плексов (ЦУМК), учебных симуляторов, тренажеров
и виртуальных лабораторий для реализации образовательных программ общего среднего и профессионального образования по предметным областям
«Математика», «Информатика» и «Технология».
Созданные ЦУМК должны доказать свою результативность и практичность на экспериментальных
площадках, создаваемых на базе общеобразовательных организаций, организаций дополнительного
и среднего профессионального образования.
Появление ЦУМК стало возможным благодаря:
• удешевлению и массовому распространению
высокопроизводительных персональных цифровых устройств и высокоскоростного доступа
в глобальные цифровые сети;
• достижениям в сфере цифровых технологий
(новая элементная база, облачные вычисления,
методы искусственного интеллекта);
• достижениям в области педагогического дизайна, появлению информационных систем
для управления образовательным процессом
и их стандартизации.
Внедрение ЦУМК обещает стать определяющим
направлением усилий по решению перспективных задач подготовки кадров цифровой экономики. ЦУМК
и входящие в их состав (как и независимо используемые) учебные симуляторы, тренажеры, виртуальные
лаборатории и обучающие игры призваны обеспечить
повышение глобальной конкурентоспособности российского образования, способствовать вхождению
Российской Федерации в число 10 ведущих стран
мира по качеству общего образования [2].
ЦУМК — важнейший ресурс цифровой трансформации обновляющейся системы образования,
новое (цифровое) поколение учебно-методических
материалов, инструментов и сервисов, которые
полноценно используют возможности цифровой образовательной среды, повышают доступность и качество образования.
В цифровые учебно-методические комплексы
входят:
• набор вариативных учебных программ с тематическим планированием;
• адаптивные цифровые (мультимедийные)
учебные материалы, собранные в пополняемую
базу знаний ЦУМК;
• методические материалы для подготовки занятий с описанием вариативной организации
учебной работы и методов ее проведения;
• комплекс цифровых инструментов (в том числе
с использованием технологий виртуальной реальности и методов искусственного интеллекта),
включающий учебные компьютерные среды,
симуляторы и тренажеры, виртуальные лаборатории и обучающие игры, учебно-наглядные
пособия, оборудование и материалы для проведения лабораторных и практических работ;
• инструменты для оценки образовательных достижений, формирующего и констатирующего
оценивания (в том числе с использованием:
компьютерного моделирования, игровых сред,

инструментов виртуальной реальности и искусственного интеллекта, средств генерации
заданий и динамического представления результатов индивидуального и группового оценивания);
• комплект организационно-методических материалов для распространения (внедрения
и освоения) ЦУМК.
Разработка ЦУМК призвана решать задачи
обновления содержания, повышения доступности
и качества общего образования. Это достигается за
счет совершенствования методов и организационных
форм учебной работы с помощью быстро развивающихся цифровых технологий.

Перспективный цифровой учебнометодический комплекс по информатике
ЦУМК по информатике, создаваемый в рамках
программы «Цифровая экономика», можно рассматривать в качестве перспективной разработки, которая предопределит будущее этого курса в следующем
десятилетии. Каким будет этот ЦУМК, мы узнаем
через два года, когда появятся его прототипы. Однако хотелось бы, чтобы разработчики включили в него
все лучшее, что накоплено в области преподавания
информатики как в нашей стране, так и в других
странах мира [12–14].
Вот некоторые черты перспективного ЦУМК
по информатике, которые хотел бы увидеть в нем
автор.
Интеграция с другими учебными дисциплинами. Информатика, математика и технология тесно
переплетены по своему содержанию. Сегодня их
часто рассматривают как единую предметную область STEM (Science — Technology — Engineering —
Mathematics). Разработчики ЦУМК по информатике
должны таким образом согласовать образовательные
результаты и ход изучения материала с разработчиками программ по другим предметам, чтобы формировать у обучаемых представление о единстве мира
науки и техники [15], использовать практические
задачи (например, по технологии) при изучении
теоретических вопросов (например, по математике),
а также опираться на теоретические представления
при решении практических задач [16]. ЦУМК по
информатике должен интегрироваться с ЦУМК по
математике и технологии, чтобы обеспечить формирование у учащихся полноценного алгоритмического
мышления, освоение программирования, знакомство
с современными цифровыми устройствами, изучение
методов искусственного интеллекта и виртуальной
реальности. Он мог бы основываться на решении
практических задач из области компьютерных игр,
виртуальной реальности, робототехники, информационной безопасности, гуманитарных и естественных наук, искусства.
Формирование предметных, личностных и метапредметных результатов. Сегодня формирование
трех групп результатов из благих пожеланий превратилось в одно из обязательных требований ФГОС.

7

ISSN 0234-0453 • ИНФОРМАТИКА И ОБРАЗОВАНИЕ • 2019 • № 4 (303)

Три группы образовательных результатов ЦУМК

К предметным относятся результаты освоения
предметного содержания. Курс мог бы ориентироваться, в первую очередь, не столько на ознакомительные «рассказы об информатике», сколько на
формирование у обучаемых практических умений
по решению задач с использованием цифровых
технологий. В настоящий момент область таких
задач, как и набор соответствующих инструментов,
продолжает быстро расширяться. Их освоение —
одна из целей непрерывного обучения большинства
работников. Школьники, которые овладели полноценной учебной деятельностью, быстрее и охотнее
взрослых осваивают средства разработки в области
дополненной и виртуальной реальности, компьютерного дизайна, искусственного интеллекта и кибербезопасности [17].
К личностным относятся результаты, связанные с развитием моральных и гражданских качеств
учащихся, их черт характера, как то:
• любопытства — способности и желания задавать вопросы;
• инициативности — способности и желания
решать новые задачи;
• настойчивости — способности прикладывать
усилия для достижения поставленной цели;
• адаптивности — готовности гибко менять планы или цели в свете новой информации;
• лидерства — способности направлять и вдохновлять других на достижение общей цели;
• социальной сензитивности — способности
взаимодействовать с людьми с учетом их социальных и культурных особенностей.
К метапредметным относятся результаты,
характеризующие умение учиться и другие «компетенции XXI века», например:
• критическое мышление;
• способность решать нестандартные задачи;
• способность к творчеству/креативность;
• способность к общению, коллективной/групповой работе.
Перспективный ЦУМК немыслим без средств
для оценивания предметных, личностных и метапредметных образовательных результатов, а также
инструментов автоматизации этой работы, в том
числе с использованием сценарного и взаимного
оценивания, компьютерных сред, методов искусственного интеллекта и обработки больших данных.
Современные цифровые технологии (виртуальная
реальность, методы искусственного интеллекта)
позволяют автоматизировать проверку освоения
этих результатов учащимися в ходе формирующего
и констатирующего оценивания.

8

Обновление в реальном масштабе времени.
Материал ЦУМК должен учитывать реалии развития цифровых технологий (технические средства,
искусственный интеллект, виртуальную реальность,
разработку приложений) и постоянно обновляться.
Активизация учебной работы. ЦУМК должны
широко использовать богатые наработки в области
проектного обучения, способствовать формированию
у обучающихся культуры проектной и исследовательской работы [18]. Проектная работа может
стать основой для интеграции различных учебных
предметов, осуществляться в виде внутрипредметных и межпредметных проектных модулей, с использованием индивидуальных и коллективных
проектов (прежде всего, межпредметных). Эта работа
должна поддерживаться в том числе цифровой образовательной средой, которая позволяет приобрести
компетенции, необходимые для овладения проектной
и исследовательской деятельностью.
«Будут учебники нового типа, созданные для
развития проектной деятельности школьников.
Ученик получает проектное задание. Он знает,
где в Сети найти нужную информацию, и его
работа будет заключаться в том, чтобы из этих
знаний сделать нечто новое. Такая учеба соответствует гумбольдтовской парадигме обучения
через научную работу, которая на наших глазах
начинает осуществляться и в школах.
Нас окружает громадное информационное
облако, и надо учить детей в этом облаке ориентироваться. Это появится уже очень скоро,
в ближайшие годы».
А. Р. Хохлов, вице-президент РАН [19]
ЦУМК должен предусматривать:
• встроенные механизмы ресурсного обеспечения
индивидуальных и коллективных проектов
обучающихся (прежде всего, межпредметных);
• создание условий для фиксации хода и результатов проектов, выполненных обучающимися
в информационной среде образовательной
организации;
• представление обучающимися выполненных
ими проектов в ходе открытых презентаций
(в том числе представленных в социальных
сетях и на специализированных порталах),
соревнований и конкурсов.
Хороший ЦУМК всегда использует широкий
спектр форм и методов представления учебного
материала, которые обеспечивают современные
цифровые технологии, как то: текст и графика, аудио- и видеоматериалы, перспективные цифровые
форматы. Разработчикам ЦУМК рекомендуется
обратить внимание на образовательный потенциал,
который имеют развивающиеся сегодня технологии
интернета вещей [20].
Разработчики ЦУМК могли бы использовать
методы интеллектуального анализа данных, в том

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
числе машинное обучение, адаптивные инструменты анализа и корректировки индивидуальной
учебной траектории учащихся (для учета их индивидуальных особенностей, устранения пробелов, возникших на предыдущих этапах обучения,
и пр.).
Активизации учебной работы могут способствовать входящие в состав ЦУМК учебные симуляторы,
тренажеры, виртуальные лаборатории и обучающие
игры. Разработчикам ЦУМК рекомендуется использовать в своих разработках в том числе новые средства человеко-машинного взаимодействия, включая
3D-видео, средства дополнительной и виртуальной
реальности, программно-управляемые устройства,
а также цифровые инструменты, применяющие методы искусственного интеллекта.
Связь с жизнью. ЦУМК должен сделать изучение информатики лично осмысленным и интересным делом для каждого учащегося. Формирование
личностных и метапредметных результатов, которое
предусмотрено учебной программой, поможет обу­
чаемым не только войти в мир цифровых технологий, но и определить свою будущую профессию.
Важное место должны занять выработка у обучаемых
предпринимательских навыков, предоставление
им возможности найти практическое применение
своим талантам, выполнять заказные разработки.
Инструменты и методы поиска таких заказов (индивидуальных и групповых) могли бы стать составной
частью ЦУМК [21].

От автора: пусть сбываются мечты
Мне довелось участвовать в подготовке первого
номера журнала «Информатика и образование». Его
выход в свет был заметным политическим событием. Просматривая статьи первого номера, можно
заметить, что его составители были мечтателями.
Почти ничего из того, о чем они мечтали, нельзя
было увидеть на практике. Более того, в то время
подавляющее большинство работников образования
были уверены, что формирование компьютерной
грамотности учащихся средних учебных заведений
и широкое внедрение электронно-вычислительной
техники в учебный процесс, как и сама ставка на
распространение цифровых технологий, — авантюра,
лишенная будущего. Один из заместителей министра
просвещения СССР, который работал над внедрением
в школу нового общеобразовательного курса «Этика
и психология семейной жизни», сказал мне тогда:
«Пройдет десять лет, о компьютерах и обучении
информатике все забудут, а курс, где школьников
готовят к семейной жизни, останется». Время показало, кто был прав.
Не все мечтатели, активные участники первого
этапа внедрения цифровых технологий в школу, которые хотели, чтобы компьютеры избавили педагогов
от рутины и помогли школьникам учиться, сегодня
с нами. Однако время подтверждает их правоту.
Сегодня эти мечты так или иначе стали реальностью, и мы пользуемся цифровыми технологиями,

о которых в середине 1980-х годов мало кто мог
даже мечтать.
Мы знаем, что и текущий, 303-й, выпуск
ИНФО — тоже далеко не последний. Хочется пожелать редакции журнала, ее читателям и авторам
оставаться лидерами инновационных процессов
в нашей школе. Надеюсь, мы скоро увидим, как
журнал превратится в полноценное востребованное
сетевое издание, которое освещает теорию и практику цифровой трансформации школы в нашей стране
и в мире. Пусть не только преподаватели информатики, но и все активные педагоги с нетерпением ждут
его новых выпусков, следят за блогами его авторов,
активно откликаются на публикации и с удовольствием участвуют в организуемых журналом сетевых
(и не только) мероприятиях.
Давайте все вместе пожелаем журналу, чтобы он
стал рупором разработчиков и пользователей цифровых учебно-методических комплексов, которые
начинают создаваться по программе «Цифровая
экономика».
Список использованных источников
1. Паспорт национальной программы «Цифровая
экономика» окончательно утвержден. http://d-russia.
ru/pasport-natsionalnoj-programmy-tsifrovaya-ekonomikaokonchatelno-utverzhdyon.html
2. Указ Президента Российской Федерации от 7 мая
2018 года № 204 «О национальных целях и стратегических
задачах развития Российской Федерации на период до 2024
года». http://kremlin.ru/acts/bank/43027
3. Постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР
от 28 марта 1985 года № 271 «О мерах по обеспечению
компьютерной грамотности учащихся средних учебных заведений и широкому внедрению электронно-вычислительной техники в учебный процесс» // Вопросы образования.
2005. № 3. С. 341–346. https://vo.hse.ru/data/2015/04/20
/1095612939/22post0.pdf
4. Уваров А. Ю. ЭВМ на пути в школу // Информатика
и образование. 1986. № 1. С. 13–18.
5. Negroponte N. Being digital. New York: Vintage,
1995. 272 p.
6. Westerman G., Bonnet D., McAfee A. The nine elements of digital transformation // Opinion & Analysis. 2014.
https://sloanreview.mit.edu/article/the-nine-elements-ofdigital-transformation/
7. Стельмах С. Цифровая трансформация-2018: пять
основных трендов // PC Week. 2017. № 15. https://www.
itweek.ru/digitalization/article/detail.php?ID=199022
8. OECD Students, computers, and learning. Making
the connection. PISA, Paris, OECD Publishing, 2015. 204 p.
DOI: 10.1787/19963777
9. Krutov V., Loginova O., Uvarov A. Improving classroom practices with international ITL research in Russia //
Hawaii International Conference on Education (Honolulu,
5–8 January 2012). 2012. http://hiceducation.org/conferenceproceedings/
10. Kerr S. T. Why we all want it to work: towards a culturally based model for technology and educational change //
British Journal of Educational Technology. 2005. Vol. 36. Is.
6. P. 1005–1016. DOI: 10.1111/j.1467-8535.2005.00570.x
11. Уваров А. Ю. На пути к цифровой трансформации
школы. М.: Образование и Информатика, 2018. 120 с.
12. Tucker A., Deek F., Jones J., McCowan D., Stephenson C., Verno A. A model curriculum for K–12 computer
science: final report of the ACM K–12 task force curriculum
committee. The Association for Computing Machinery, 2004.

9

ISSN 0234-0453 • ИНФОРМАТИКА И ОБРАЗОВАНИЕ • 2019 • № 4 (303)
44 p. https://ftp.unpad.ac.id/orari/library/library-ref-eng/
ref-eng-3/application/education/curriculum/k12final1022.
pdf
13. CCR announces computer science pilot. https://
curriculumredesign.org/ccr-announces-computer-science-pilot-at-waterville-me-high-school-thanks-to-grant-from-the-harold-alfond-foundation/
14. Schagaev I., Bacon E., Ioannides N. Curriculum
design and development for computer science and similar
disciplines. https://www.academia.edu/7110725/Curriculum_Design_and_Development_for_Computer_Science_and_
Similar_Disciplines
15. Kelley T. R., Knowles J. G. A conceptual framework
for integrated STEM education // International Journal of
STEM Education. 2016. No. 3:11. DOI: 10.1186/s40594016-0046-z
16. How people learn II. Learners, contexts, and cultures.
Washington, DC: The National Academies Press, 2018. 346 p.
DOI: 10.17226/24783

17. Krueger N. Preparing students for an AI-driven
world. ISTE Blog, 2018. https://www.iste.org/explore/
Computer-Science/Preparing-students-for-an-AI-driven-world
18. Research spotlight on project-based learning. NEA
reviews of the research on best practices in education. http://
www.nea.org/tools/16963.htm
19. Хохлов А. Возникает конфликт интересов //
Огонек. 2018. № 49. С. 20. https://www.kommersant.ru/
doc/3833901
20. Gul S., Asif M., Ahmad S., Yasir M., Majid M.,
Malik M. S. A. A survey on role of internet of things in
education // International Journal of Computer Science and
Network Security. 2017. Vol. 17. No. 5. P. 159–165. http://
paper.ijcsns.org/07_book/201705/20170520.pdf
21. Elert N., Andersson F. W., Wennberg K. The impact
of entrepreneurship education in high school on long-term
entrepreneurial performance // Journal of Economic Behavior
& Organization. 2015. Vol. 111. P. 209–223. DOI: 10.1016/j.
jebo.2014.12.020

FROM COMPUTER LITERACY
TO DIGITAL TRANSFORMATION OF EDUCATION
A. Yu. Uvarov1
1
Institute for Cybernetics and Educational Computing of the Federal Research Centre “Computer Science and Control” of the Russian Academy
of Sciences
119333, Russia, Moscow, ul. Vavilova, 44, building 2

Abstract
The publishing of the 300th issue of the INFO magazine coincided with the approval of the Passport of the National Digital
Economy Program. One of the Program' task is the development of the promising Digital Educational and Methodological Complexes
(DEMC) that should transform the informatics’ classes at the public school. This event is considered as a step to the digital
transformation of the Russian school.
Digital transformation is considered as harnessing digital technologies to increase the productivity and value of an enterprise.
Digital transformation of education is considered as the controlled and/or spontaneous process of the transformation of the content,
methods and organizational forms of educational activities, which is aimed at improving the quality of schools in a rapidly developing
digital environment to meet the requirements of the digital economy.
The development of Digital Educational and Methodological Complexes, smart simulation and training apps and virtual
laboratories provided by the Passport of the National Digital Economy Program for the implementation of general secondary and
vocational education programs for areas of “Mathematics”, “Informatics” and “Technology” is аn important step towards the digital
transformation of education. The DEMC for informatics curriculum that will be created under the Digital Economy Program has to
predetermine the formation of digital literacy of the younger generation in the next decade. The features of the promising DEMC
for informatics, which the author would like to see in it, are discussed.
Keywords: informatics at school, Digital Economy Program, development of Digital Educational and Methodical Complex.
DOI: 10.32517/0234-0453-2019-34-4-5-11
For citation:
Uvarov A. Yu. Ot komp’yuterizatsii do tsifrovoj transformatsii obrazovaniya [From computer literacy to digital transformation
of education]. Informatika i obrazovanie — Informatics and Education, 2019, no. 4, p. 5–11. (In Russian.)
Received: February 2, 2019.
Accepted: February 19, 2019.
About the author
Alexander Yu. Uvarov, Doctor of Sciences (Education), Professor, Head of the Educational Computing Department, Institute
for Cybernetics and Educational Computing of the Federal Research Centre “Computer Science and Control” of the Russian Academy
of Sciences, Moscow, Russia; auvarov@mail.ru; ORCID: 0000-0003-1999-1943

References
1. Pasport natsional’noj programmy “Tsifrovaya ehkonomika” okonchatel’no utverzhden [Passport of the national
program “Digital Economy” finally approved]. (In Russian.)
Available at: http://d-russia.ru/pasport-natsionalnoj-programmy-tsifrovaya-ekonomika-okonchatelno-utverzhdyon.html
2. Ukaz Prezidenta Rossijskoj Federatsii ot 7 maya 2018
goda № 204 “O natsional’nykh tselyakh i strategicheskikh
zadachakh razvitiya Rossijskoj Federatsii na period do 2024
goda” [Decree of the President of the Russian Federation of
May 7, 2018 No. 204 “On the national goals and strategic

10

objectives of the development of the Russian Federation for
the period up to 2024”]. (In Russian.) Available at: http://
kremlin.ru/acts/bank/43027
3. Postanovlenie TSK KPSS i Soveta ministrov SSSR
ot 28 marta 1985 goda № 271 “O merakh po obespecheniyu komp’yuternoj gramotnosti uchashhikhsya srednikh
uchebnykh zavedenij i shirokomu vnedreniyu ehlektronnovychislitel’noj tekhniki v uchebnyj protsess” [Resolution
№ 271 of the Central Committee of the Communist Party of
the Soviet Union and of the Council of Ministers of the USSR
of March 28 1985 “On measures for ensuring the computer
literacy of students of secondary education institutions and

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
for the extensive introduction of computers into the educational process”]. Voprosy obrazovaniya — Educational
Studies Moscow, 2005, no. 3, p. 341–346. (In Russian.)
Available at: https://vo.hse.ru/data/2015/04/20/1095612
939/22post0.pdf
4. Uvarov A. Yu. EHVM na puti v shkolu [Computer on
the way to school]. Informatika i obrazovanie — Informatics
and Education, 1986, no. 1, p. 13–18. (In Russian.)
5. Negroponte N. Being digital. New York, Vintage,
1995. 272 p.
6. Westerman G., Bonnet D., McAfee A. The nine elements of digital transformation. Opinion & Analysis. 2014.
Available at: https://sloanreview.mit.edu/article/the-nineelements-of-digital-transformation/
7. Stelmakh S. Tsifrovaya transformatsiya-2018: pyat’
osnovnykh trendov [Digital Transformation 2018: five major trends]. PC Week, 2017, no. 15. (In Russian.) Available
at: https://www.itweek.ru/digitalization/article/detail.
php?ID=199022
8. OECD Students, computers, and learning. Making
the connection. PISA, Paris, OECD Publishing, 2015. 204 p.
DOI: 10.1787/19963777
9. Krutov V., Loginova O., Uvarov A. Improving classroom
practices with international ITL research in Russia. Proc. Hawaii International Conference on Education. 2012. Available
at: http://hiceducation.org/conference-proceedings/
10. Kerr S. T. Why we all want it to work: towards a
culturally based model for technology and educational change.
British Journal of Educational Technology, 2005, vol. 36, is.
6, p. 1005–1016. DOI: 10.1111/j.1467-8535.2005.00570.x
11. Uvarov A. Yu. Na puti k tsifrovoj transformatsii
shkoly [Towards a digital school transformation]. Moscow,
Obrazovanie i Informatika, 2018. 120 p. (In Russian.)
12. Tucker A., Deek F., Jones J., McCowan D., Stephenson C., Verno A. A model curriculum for K–12 computer
science: final report of the ACM K–12 task force curriculum
committee. The Association for Computing Machinery, 2004.
44 p. Available at:https://ftp.unpad.ac.id/orari/library/

library-ref-eng/ref-eng-3/application/education/curriculum/
k12final1022.pdf
13. CCR announces computer science pilot. Available
at: https://curriculumredesign.org/ccr-announces-computer-science-pilot-at-waterville-me-high-school-thanks-to-grant-from-the-harold-alfond-foundation/
14. Schagaev I., Bacon E., Ioannides N. Curriculum design
and development for computer science and similar disciplines. Available at: https://www.academia.edu/7110725/
Curriculum_Design_and_Development_for_Computer_Science_and_Similar_Disciplines
15. Kelley T. R., Knowles J. G. A conceptual framework
for integrated STEM education. International Journal of
STEM Education, 2016, no. 3:11. DOI: 10.1186/s40594016-0046-z
16. How people learn II. Learners, contexts, and cultures.
Washington, DC, The National Academies Press, 2018. 346 p.
DOI: 10.17226/24783
17. Krueger N. Preparing students for an AI-driven world.
ISTE Blog, 2018. Available at: https://www.iste.org/explore/
Computer-Science/Preparing-students-for-an-AI-driven-world
18. Research spotlight on project-based learning. NEA
reviews of the research on best practices in education. Available at: http://www.nea.org/tools/16963.htm
19. Khokhlov A. Voznikaet konflikt interesov [There
is a conflict of interest]. Ogonyok — Flare, 2018, no. 49,
p. 20. (In Russian.) Available at: https://www.kommersant.
ru/doc/3833901
20. Gul S., Asif M., Ahmad S., Yasir M., Majid M.,
Malik M. S. A. A survey on role of internet of things in
education. International Journal of Computer Science and
Network Security, 2017, vol. 17, no. 5, p. 159–165. Available
at: http://paper.ijcsns.org/07_book/201705/20170520.pdf
21. Elert N., Andersson F. W., Wennberg K. The impact
of entrepreneurship education in high school on long-term
entrepreneurial performance. Journal of Economic Behavior
& Organization, 2015, vol. 111, p. 209–223. DOI: 10.1016/j.
jebo.2014.12.020

НОВОСТИ
Национальный центр информатизации разработал дорожную карту по большим данным
Национальный центр информатизации (НЦИ, входит в концерн «Автоматика» госкорпорации «Ростех»)
в сотрудничестве с группой компаний «Форпост» и Ассоциацией участников рынка больших данных разработал дорожную карту по развитию в России «сквозной»
цифровой технологии (СЦТ) большие данные.
Подготовка дорожной карты проходила с 30 марта
по 15 мая 2019 года, в процессах информационного
обмена по дорожной карте участвовало более 250 специалистов. В сотрудничестве с рынком НЦИ представил
план мероприятий по развитию технологии больших
данных, состоящий из 48 мероприятий и рассчитанный
до 2024 года. Документ формирует план совместных
действий бизнес-сообщества и федеральных и региональных органов исполнительной власти по разработке
и применению анализа больших массивов данных для
достижения технологического лидерства, обеспечения
экономического развития и социального прогресса
Российской Федерации, выхода российских компаний
на международные рынки.
В дорожной карте выделено шесть субтехнологий
больших данных, в логике развития которых и сформирован документ. Это технологии, обеспечивающие

прослеживаемость и интероперабельность данных; программно-определяемые (распределенные) хранилища
данных; технологии обработки, утилизация данных с использованием искусственного интеллекта и машинного
обучения; технологии обогащения данных; технологии,
обеспечивающие использование доверенных (качественных) данных для BI; предиктивная аналитика. По каждой
из субтехнологий определены цели развития и ключевые
показатели эффективности
«Дорожная карта по большим данным станет ключевым документом по развитию в России этой СЦТ при
реализации федерального проекта “Цифровые технологии” нацпроекта по цифровой экономике в период до
2024 года. Она обозначит приоритеты и ориентиры для
дальнейшего планирования деятельности государства
и ведущих отечественных компаний и организаций», —
сказал Константин Солодухин, генеральный директор
НЦИ.
«Работа по подготовке дорожной карты показала
колоссальный интерес к технологии больших данных
со стороны многих участников рынка, в том числе
крупнейших представителей», — отметил заместитель
генерального директора «Форпост» Дмитрий Петров.
(По материалам CNews)

11

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ОПЫТ
ФОРМИРОВАНИЕ МЕТАПРЕДМЕТНЫХ КОМПЕТЕНЦИЙ
В КУРСЕ «ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»
СРЕДСТВАМИ ЯЗЫКА ОБРАБОТКИ БОЛЬШИХ ДАННЫХ R
Д. М. Назаров1
1

Уральский государственный экономический университет
620144, Россия, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта/Народной воли, д. 62/45

Аннотация
Статья представляет собой описание методики обучения по курсу «Информационные технологии», реализуемому в рамках
ФГОС 3++ по направлениям бакалавриата «Экономика», «Менеджмент», «Финансы», «Бизнес-информатика», и рассматривает
формирование метапредметных компетенций будущего специалиста при применении им инструментальных средств для обработки
данных средствами свободно распространяемого языка R. Метапредметная сущность разработки заключается в актуализации
традиционных экономических знаний и умений с помощью различных форм представления одних и тех же наборов данных.
В рамках выполнения лабораторной работы, описанной в статье, бакалавры не только учатся применять базовый инструментарий языка R, но и овладевают специфическими навыками и умениями работы в среде R-Studio на примере обработки данных
о курсах валют. Методика представлена в виде традиционной технологии Key-by-Key (клавиша за клавишей), широко применяемой в обучении информационным технологиям.
Ключевые слова: метапредметная компетенция, визуализация данных, обработка данных, язык R, педагогика, образование,
статистический анализ, информационные технологии.
DOI: 10.32517/0234-0453-2019-34-4-12-22
Для цитирования:
Назаров Д. М. Формирование метапредметных компетенций в курсе «Информационные технологии» средствами языка
обработки больших данных R // Информатика и образование. 2019. № 4. С. 12–22.
Статья поступила в редакцию: 11 ноября 2018 года.
Статья принята к печати: 20 января 2019 года.
Сведения об авторе
Назаров Дмитрий Михайлович, доктор экон. наук, доцент, зав. кафедрой бизнес-информатики, Уральский государственный экономический университет, г. Екатеринбург, Россия; slup2005@mail.ru; ORCID: 0000-0002-5847-9718

Введение
Рассматривая генезис мировой цивилизации поэтапно, можно утверждать, что первое десятилетие
XXI века — это граница между кумулятивной стадией завершающейся индустриальной эпохи развития
общества и начинающейся трансформационной стадией постиндустриальной эпохи. В основу ключевой
концепции постиндустриальной эпохи положена
парадигма развития, условно обозначаемая триадой
«экономика знаний — умная экономика — цифровая
экономика», базирующаяся на таких трендах, как
научно-технический прогресс, глобализация потоков
инвестиций и информации, инновации в промышленности и образовании, интеллектуальный капитал, развитие сетевых структур и коммуникаций.
Поскольку впервые об «экономике знаний» как феномене, основанном на интеллектуальном капитале
в широком смысле этого слова, инструментальным
средством которой являются данные, информация,
заговорили в 60-е годы прошлого века, то можно
считать, что именно с этого периода активно начинаются педагогические исследования в области
информационных технологий, связанных с процессами обучения специалистов широкого профиля.
Современная эпоха — это логическое продолжение
развития концепции «экономики знаний», которая

12

обретает форму нового экономического феномена —
«цифровой экономики», основой которого является
цифровая трансформация общества, достигаемая
за счет внедрения во все сферы хозяйственной деятельности цифровых технологий. Поэтому обучение
современных специалистов технологиям обработки
данных и информации становится важным этапом
в развитии системы образования и перехода ее на
цифровые рельсы. В условиях цифровой экономики
ключевой характеристикой любой деятельности,
в том числе образовательной, становятся данные
и информация. Во-первых, они являются практически единственным видом «вечного», в смысле,
не истощаемого ресурса; во-вторых, они — суть
продукт интеллектуальной деятельности наиболее
квалифицированной и творчески активной части
общества; в-третьих, обладая уникальным свойством
накопления, они способствуют наиболее рациональному и эффективному использованию всех остальных
ресурсов; в-четвертых, переработка этих ресурсов
не только их не уменьшает, но и порождает новые
формы их использования и представления.
Таким образом, практически все компетенции,
формируемые в рамках образовательной деятельности, становятся интегральными, включающими
в себя владение информационными и цифровыми
технологиями.

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ОПЫТ
Трансформационная стадия перехода к постиндустриальному и цифровому обществу характеризуется тектоническими сдвигами в процессе обучения
(содержание, технология, результат и критерии),
начиная с детского сада и начальной школы и заканчивая вузовским и послевузовским образованием.
На современном этапе реализации Федеральных
государственных образовательных стандартов высшего образования (ФГОС ВО 3++) нового поколения
актуальным становится рассмотрение компетентности с точки зрения профессиональных стандартов,
однозначно подразумевающих формирование метапредметных компетенций на всех уровнях обучения, а также реализации метапредметного подхода,
который большинством ученых-педагогов рассматривается как ядро российского образования [1, 2].
У истоков метапредметного подхода в отечественной педагогике стояли два ученых — Ю. В. Громыко
и А. В. Хуторской. Начиная с конца XX века в научной литературе можно найти десятки определений
метапредметных компетенций, метапредметных
результатов и других изоморфных им понятий,
которые условно можно разделить, с точки зрения
понимания авторами, на две большие группы —
«сквозь-предметные» (А. В. Хуторской и др.) [3–6]
и «над-предметные» (Ю. В. Громыко и др.) [7–9].
Ю. В. Громыко под метапредметным подходом
понимает надпредметную учебную деятельность, универсальную с точки зрения применимости к любой
учебной дисциплине. Такое понимание метапредметного подхода приводит к новому критерию результата образования, который измеряется способностью
и опытом самостоятельного решения новых задач
профессиональной и учебной деятельности, умением
не только решать, но и ставить задачи, проявлять
инициативу в принятии решений [7, 10, 11].
А. В. Хуторской понимает метапредметность
как совокупность фундаментальных метапредметных объектов, которые включают в себя реальные
объекты изучаемой действительности, общекультурные знания об изучаемой действительности,
в том числе фундаментальные основы; общеучебные
(метапредметные) умения, навыки, обобщенные
способы деятельности; ключевые (метапредметные)
образовательные компетенции, обеспечивающие возможность субъективного, личностного познания их
обучаемыми [4, 12, 13].
Проводя параллели между этими подходами,
следует отметить несколько принципиальных различий в толковании сущности и характеристик
феномена метапредметности. Ю. В. Громыко определяет метапредметность, используя психологический
подход, опираясь на законы мышления человека
и мыслительные категории: знание, знак, проблема,
задача. А. В. Хуторской опирается на знаниевый (понятийный) подход, оперируя фундаментальными научными понятиями, составляющими конвергенцию
содержания конкретных дисциплин. Совершенно
очевидно, что обе концепции не противоречат друг
другу, они дополняют и обогащают феномен метапредметности в педагогике, способствуя его пони-

манию, и позволяют за счет эффекта конвергенции
постичь сущность метапредметных результатов.
Информационные технологии — яркий пример реализации метапредметности, поскольку не только
наиболее полно отражают суть конвергенции обозначенных выше подходов, но реализуют практическую
направленность концепций, способствуя формированию метапредметных компетенций.
Логика рабочих программ учебных дисциплин
в курсе бакалавриата высшего образования в целом
удовлетворяет обеим этим концепциям и позволяет
реализовать подход к формированию метапредметных компетенций в процессе обучения, поскольку
предполагает и наличие фонда оценочных средств
как измерителя результата образования, и новое
содержание обучения, позволяющее сформировать
заданные учебным планом компетенции.
Комплекс лабораторных работ, представленных
в данной статье, предназначен для обучения в рамках ФГОС ВО 3++ для направлений бакалавриата
«Экономика», «Менеджмент», «Финансы», «Бизнес-информатика». Он направлен на формирование
метапредметных компетенций будущего специалиста
в рамках применения им инструментальных средств
для обработки данных средствами свободно распространяемого инструментария языка R. Метапредметная сущность разработки заключается в актуализации традиционных экономических знаний и умений
на новом уровне с помощью написания скриптов на
языке R, позволяющих автоматизировать результат
анализа данных для различных задач. В рамках
выполнения лабораторных работ бакалавры не
только учатся применять базовый инструментарий
языка R, но и овладевают специфическими навыками и умениями работы в соответствующей среде.
Методика проведения лабораторных работ опирается
на традиционную технологию Key-by-Key (клавиша
за клавишей), широко применяемую в обучении
информационным технологиям.

Постановка задачи и цели курса
В рамках курса «Информационные технологии» подразумевается выполнение пяти лабораторных работ:
1. Основы работы в среде R-Studio. Основные
объекты языка R и технология работы с ними
[14–17].
2. Графические возможности в среде R и их реализация в пакете R-Studio [14–17].
3. Основы написания скриптов на языке R. Статистические и графические возможности языка R при анализе реальных данных [16–18].
4. Интеллектуальные алгоритмы и их реализация
в среде R. Алгоритм Априори [17–20].
5. Интеллектуальные алгоритмы и их реализация
в среде R. Алгоритм дерева принятия решений
[17–20].
Опишем процесс формирования метапредметных компетенций на примере лабораторной работы 3 «Основы написания скриптов на языке R.

13

ISSN 0234-0453 • ИНФОРМАТИКА И ОБРАЗОВАНИЕ • 2019 • № 4 (303)
Статистические и графические возможности языка
R при анализе реальных данных».
После выполнения двух предыдущих работ у студентов сформированы:
• базовые навыки работы в среде R-Studio с различными объектами;
• умения устанавливать пакеты;
• владение консольной технологией реализации
команд на языке R.
В рамках третьей лабораторной работы ставятся
следующие цели:
учебная: формирование метапредметных компетенций (экономических, управленческих, информационных), связанных с извлечением данных из
внешних источников, обработкой их средствами языка R и последующим анализом результатов работы;
развивающие: развитие познавательного интереса, логического мышления, формирование информационной культуры и потребности приобретения
знаний;
воспитательная: формирование навыков самостоятельности в работе, умения обосновать свою
точку зрения.
Данные цели реализуются с помощью следующей
постановки задачи:
Загрузите архив (Данные о курсе), прилагающийся к заданию, и извлеките из него три файла (Июнь.
csv, Июль.csv, Август.csv) в рабочий каталог R. Очистите данные с помощью средств языка R. Проведите
простейшую статистическую обработку результатов,
визуализируйте данные и сделайте выводы.

Этапы выполнения работы,
направленные на формирование
метапредметных компетенций
Этап 1.
Основы написания скрипта на языке R
и управление его работой
(20–30 мин)
Работа со скриптом в R.
Базовым объектом данных в R является вектор.
Различные виды векторов добавляют такие возможности, как работа с (многомерными) массивами,
структурами данных, (разнородными) списками
и матрицами. Так же, как и в NumPy/NumArray
или Matlab, операции над векторами и однородными
элементами производятся поэлементно. Несколько
простых примеров работы в R дадут возможность
понять его (для повторения пройденного материала):
a b # Можно также присваивать
направо
assign("c", c(a, 4.0, b)) # или явно назначать
имя переменной
c # Конкатенация "уплощает" аргументы
1/c # Операция над каждым элементом вектора
a*b # Цикл по более короткому вектору "b"
(с предупреждением)
a+1 # "1" обрабатывается как вектор длины 1

Запишем последовательность этих команд в файл
с расширением R. Для этого нажмем на кнопку
с «плюсом» и выберем R Script (рис. 1).

Рис. 1. Вызов команды записи скрипта в среде R-Studio

Рис. 2. Ввод команд скрипта в среде R-Studio

14

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ОПЫТ

Рис. 3. Результат выполнения скрипта в среде R-Studio

Введем последовательность команд и сохраним
файл с именем file.R (рис. 2) в рабочий каталог R,
нажав кнопку с изображением дискеты.
Теперь запустим файл на исполнение командой
> source('file.r')
# Эта и последующая команда применима только
для файла, сохраненного в рабочем каталоге R

Теперь введем такую команду:
> source('file.r', echo=TRUE)

Результат отображен на рисунке 3.
Обратите внимание: если вы захотите выполнять
скрипт построчно, то после каждой строки необходимо нажимать Ctrl+Enter.
Рефлексия этапа 1.
Этап предусматривает умение студентов осуществлять простейшие операции со скриптом в среде RStudio и получать итоговые результаты. Для примера
показан один способ реализации данной процедуры.
Далее студенты должны сами реализовать описанные выше способы и включить результаты в отчет
о лабораторной работе. Компетенции, приобретаемые
на этом этапе, связаны с работой в среде R-Studio.

Этап 2.
Сбор данных о курсах валют (котировках)
и загрузка их в среду R
(10–15 мин)
Загрузите архив (Данные о курсе), прилагающийся к заданию, и извлеките из него три файла (Июнь.
csv, Июль.csv, Август.csv) в рабочий каталог R.
Напоминаем: чтобы узнать рабочий каталог в R,
воспользуйтесь командой:
getwd()

Если файл лежит не в рабочем каталоге R, то
необходимо прописать полный путь к этому файлу,
например:
june