Πλαίσιο Αναφοράς για την Πληροφορική στην Εκπαίδευση

Φεβρουάριος 2022



από

Michael E. Caspersen (Πρόεδρος)
Ira Diethelm
Judith Gal-Ezer
Andrew McGettrick
Enrico Nardelli
Don Passey
Branislav Rovan
Mary Webb

Την ελληνική μετάφραση αυτού του εγγράφου πραγματοποίησαν η

Σταυρούλα Ελευθεράκη, συνεργάτιδα και η Γεωργία Κούτρικα, Διευθύντρια Έρευνας του Ερευνητικού Κέντρου Αθηνά (Athena Research Center).


Πίνακας περιεχομένων

Περίληψη
1. Προοίμιο
2. Πληροφορική και Κοινωνία
3. Ένα κοινό πλαίσιο αναφοράς για την πληροφορική
4. Το Πλαίσιο Αναφοράς για την Πληροφορική
4.1 Εισαγωγή στο πλαίσιο αναφοράς για την πληροφορική
4.2 Σκοποί και στόχοι
4.3 Βασική θεματολογία
4.4 Σύγχρονα θέματα και επιπτώσεις
4.5 Παραδείγματα αποτελεσμάτων
5. Συμπερασματικό σχόλιο
Παραρτήματα
A.1 Η επιστήμη της πληροφορικής
A.2 Δείκτες αποτελεσμάτων
Βιβλιογραφικές αναφορές

Περίληψη

Η εξέλιξη στο πεδίο της πληροφορικής, από τον προηγούμενο αιώνα μέχρι σήμερα, έχει οδηγήσει σε σημαντικές τεχνολογικές καινοτομίες και το ανάποδο. Η πληροφορική συνεισφέρει θεμελιωδώς στην σημερινή οικονομική, εκπαιδευτική, βιομηχανική και κοινωνική πρόοδο.

Κυριότερα, η πληροφορική έχει τη δυνατότητα να ενισχύει και να επεκτείνει τις ανθρώπινες δυνατότητες. Το εκπαιδευτικό σύστημα οφείλει να το αναγνωρίσει αυτό και να διασφαλίσει ότι οι νέοι είναι εξοπλισμένοι με αυτή τη γνώση ώστε να μπορέσουν να εξελιχθούν, να αξιολογήσουν μια καινοτομία, και να συμμετάσχουν στην ανάπτυξη μιας δίκαιης κοινωνίας.

Προκειμένου να γίνει αποδεκτή αυτή η εξέλιξη από την κοινωνία, η πληροφορική πρέπει να αναγνωριστεί ως ένας βασικός πυλώνας της εκπαίδευσης όλων των μαθητών. Η παρούσα έκθεση, η οποία σκιαγραφεί ένα πλαίσιο αναφοράς για την πληροφορική στην εκπαίδευση, αφορά όλους τους νέους και έχει ακριβώς αυτό τον σκοπό. Σκοπός της είναι να προσφέρει καθοδήγηση υψηλού επιπέδου η οποία μπορεί να υποστηρίξει αυτούς που σχεδιάζουν προγράμματα σπουδών και να τους ενθαρρύνει να επανεξετάσουν την προσέγγιση τους όσον αφορά την πληροφορική.

Μετά τις εισαγωγικές ενότητες, στην ενότητα 4 περιγράφεται η ουσία του πλαισίου αναφοράς αυτού. Πιο συγκεκριμένα, στην ενότητα 4.2 παρουσιάζεται ένα σύνολο σκοπών και στόχων σχετικά με την πληροφορική στην εκπαίδευση, ακολουθούμενο από ένα σύνολο από κεντρικές έννοιες το οποίο συνοδεύεται από μία σύντομη περιγραφή αυτών στον Πίνακα 1 του τμήματος 4.3. Αυτό συνεισφέρει στη δημιουργία μίας στιβαρής δομής και ενός γενικού σκελετού, όπου αποτυπώνει μια σημαντική οπτική σχετικά με τον κλάδο της πληροφορικής στη γενική εκπαίδευση. Τέλος, μια σύγχρονη και εξωστρεφής άποψη για την πληροφορική παρουσιάζεται στην ενότητα 4.4. Αυτή περιλαμβάνει μια συζήτηση για τις σύγχρονες εξελίξεις που σχετίζονται με θέματα όπως η επιστήμη των δεδομένων και η τεχνητή νοημοσύνη, καθώς και τα ηθικά τους ζητήματα.

Στο παράρτημα Α.1 παρουσιάζεται μια σύντομη περιγραφή του κλάδου της πληροφορικής. Στο παράρτημα Α.2 παρουσιάζεται ένα σύνολο παραδειγμάτων που αναδυκνείουν πώς υψηλού-επιπέδου εκπαιδευτικοί στόχοι θα μπορούσαν να περιγραφούν σε ένα πρόγραμμα σπουδών σε τρία επίπεδα που αντικατοπτρίζουν δείκτες αποτελεσμάτων μετά την πρωτοβάθμια, τη δευτεροβάθμια, και την τριτοβάθμια εκπαίδευση.
.

Φεβρουάριος 2022

πίσω στον πίνακα περιεχομένων

1. Προοίμιο

Σε μεγάλες παγκόσμιες περιοχές του κόσμου, οι πρόσφατες καινοτομίες στον τομέα της πληροφορικής
1 Σε ορισμένες χώρες, η πληροφορική ονομάζεται επιστήμη της πληροφορίας ή επιστήμη των υπολογιστών.
έχουν αναγνωριστεί για τις δυνατότητές τους στην υποστήριξη της οικονομικής ανάπτυξης και της βιομηχανικής εξέλιξης. Τεράστια χρηματικά ποσά διατίθενται για την υποστήριξη των καινοτομιών αυτών σε μια σειρά από βιομηχανίες. Ακόμα, σε ορισμένες χώρες έχουν αναληφθεί φιλόδοξες πρωτοβουλίες για την εξασφάλιση υποχρεωτικής εκπαίδευσης στην πληροφορική για όλους.
2 Βλέπε (White House 2016).

Στην Ευρώπη, υπήρξε παρόμοιος ενθουσιασμός για τις εξελίξεις στην πληροφορική, οι οποίες αναμένεται να συμβάλλουν στη βελτίωση της λήψης αποφάσεων, στη βελτίωση της υγειονομικής περίθαλψης, σε εξελίξεις στην έξυπνη γεωργία, σε εξελίξεις στην κλιματική αλλαγή, στη βελτίωση της ασφάλειας, καθώς και στην αύξηση της αυτοματοποίησης.

Εντός Ευρώπης, πολλές προσπάθειες έχουν επικεντρωθεί στις ψηφιακές ικανότητες,

3 The Digital Competence Framework for Citizens
οι οποίες αφορούν κυρίως τις λειτουργικές πτυχές μιας κατάλληλης προετοιμασίας για την ψηφιακή κοινωνία. Ωστόσο, η εκπαίδευση στην πληροφορική εξακολουθεί να είναι κατακερματισμένη και να λαμβάνει ανεπαρκή προσοχή.

Στο παρελθόν, η συμμαχία Πληροφορική για όλους

4 informaticsforall.org
ανέπτυξε μια στρατηγική δύο επιπέδων
5 Βλέπε (Caspersen et al. 2018, pp.5–6).
για την πληροφορική στη γενική εκπαίδευση. Από τη μία πλευρά, η πληροφορική θα πρέπει να θεωρηθεί ένας θεμελιώδης κλάδος με θέση ισότιμη με τα μαθηματικά και τις γλώσσες (πρώτο επίπεδο). Απο την άλλη πλευρά, όμως, τονίζεται και η δυνατότητα της πληροφορικής να ενσωματωθεί στη διδασκαλία όλων των άλλων επιστημονικών κλάδων, οδηγώντας σε βαθύτερες μορφές εκπαίδευσης και κατανόησης αυτών των άλλων κλάδων (δεύτερο επίπεδο).

Η συμμαχία Πληροφορική για όλους παρουσιάζει την παρούσα έκθεση με στόχο το πρώτο επίπεδο παρέχοντας υποστήριξη για την προώθηση και την ανάπτυξη της πληροφορικής ως θεμελιώδους επιστήμης για τον 21ο αιώνα

.
6 Βλέπε (Caspersen et al. 2019, pp.60–61)
Επίσης, η έκθεση αυτή έχει σκοπό να λειτουργήσει ως γενικό πλαίσιο αναφοράς και για τα δύο επίπεδα.

Η συμμαχία Πληροφορική για όλους έχει λάβει υπόψη τα πολύτιμα σχόλια που έλαβε από τους εκπροσώπους της ευρωπαϊκής κοινότητας της πληροφορικής σχετικά με μια προηγούμενη έκδοση του παρόντος εγγράφου.

πίσω στον πίνακα περιεχομένων

2. Πληροφορική και Κοινωνία

Ο κόσμος γίνεται ολοένα και πιο “ψηφιακός”, με πληροφοριακά συστήματα που υλοποιούνται ως δίκτυα ανθρώπων και τεχνολογίες που αλληλεπιδρούν με ολοένα και πιο πολύπλοκους τρόπους σε όλες τις πτυχές της ζωής. Για παράδειγμα, η ανάπτυξη του Διαδικτύου και του Παγκόσμιου Ιστού με τις μηχανές αναζήτησης και τις διαδικτυακές υπηρεσίες, σε συνδυασμό με αυτή των κινητών συσκευών, έχουν κάνει δυνατή την παροχή πληροφοριών και υπηρεσιών που μπορούν να αποκτηθούν οπουδήποτε και οποτεδήποτε.

Η πληροφορική είναι ο επιστημονικός κλάδος

7 Βλέπε παράρτημα Α.1 για μια σύντομη περιγραφή του κλάδου της πληροφορικής.

που διέπει τον ψηφιακό κόσμο. Δεδομένου της εξάπλωση της, είναι απαραίτητη σε όλους τους κλάδους και τα επαγγέλματα και έχει αυξανόμενη σημασία ως σχολικό μάθημα. Ακριβώς όπως οι μαθητές μαθαίνουν για τον φυσικό κόσμο που ζούνε από τις φυσικές επιστήμες στο σχολείο πρέπει να μαθαίνουν και πληροφορική ώστε να μπορούν να κατανοήσουν τον ψηφιακό κόσμο.

Η πληροφορική παρέχει κατανόηση στις διαδικασίες μοντελοποίησης και χειρισμού των αντικειμένων του πραγματικού κόσμου, καθώς και των ψηφιακών τους αναπαραστάσεων. Ο νέος τρόπος σκέψης για τα προβλήματα και τις λύσεις τους είναι καθοριστικής σημασίας για την κατανόηση της σύγχρονης και μελλοντικής κοινωνίας μας. Ωστόσο, η πληροφορική έχει περιορισμούς και κινδύνους που πρέπει να γνωρίζουμε (π.χ. αυτόνομα συστήματα με πιθανώς ανεξήγητη συμπεριφορά και αλγόριθμοι που χειραγωγούν την κοινή γνώμη στα κοινωνικά δίκτυα).

Η ψηφιακή τεχνολογία διαφέρει από όλες τις άλλες τεχνολογίες που έχει αναπτύξει η ανθρωπότητα. Ενώ άλλες τεχνολογίες ενισχύουν τις φυσικές μας ικανότητες, η ψηφιακή τεχνολογία επεκτείνει τις γνωστικές μας ικανότητες, στηρίζοντας ή υποκαθιστώντας γνωστικές διαδικασίες με αυτοματισμούς, π.χ. διαγνωστικό λογισμικό στην υγειονομική περίθαλψη, αυτοκίνητα χωρίς οδηγό και αυτόνομα ρομπότ. Συνεπώς, η πληροφορική πραγματοποιεί καινοτόμες αλλαγές, οι οποίες απαιτούν την κατάλληλη εκπαίδευση των μελλοντικών γενεών.

Ο ψηφιακός κόσμος επηρεάζει όλο και περισσότερο τις ζωές μας στον ελεύθερο χρόνο, στην εκπαίδευση, και στην εργασία (πράγματι, έχει αλλάξει και τον τόπο και τον τρόπο άσκησης αυτών των δραστηριοτήτων). Η πληροφορική γενικότερα, και η εξέλιξη της τεχνητής νοημοσύνης (ΤΝ) ειδικότερα, η οποία υποστηρίζεται από τη μηχανική μάθηση και την επιστήμη των δεδομένων, αλλάζει την ανθρώπινη γνώση, αντίληψη, και πραγματικότητα. Με τον τρόπο αυτό, αλλάζει και η πορεία της ανθρώπινης ιστορίας. Η πληροφορική κατέστησε δυνατή την αυτοματοποίηση ενός εξαιρετικά ευρέως φάσματος εργασιών επιτρέποντας στις μηχανές να παίξουν ένα ρόλο (ολοένα και πιο καθοριστικό) στην εξαγωγή συμπερασμάτων από δεδομένα και στη συνέχεια στη λήψη αποφάσεων. Η αυξανόμενη μεταφορά των αποφάσεων από τον άνθρωπο στις μηχανές χαρακτηρίζει τον επαναστατικό χαρακτήρα της πληροφορικής και δημιουργεί νέες ανησυχίες.

Θεωρείται πλέον σημαντικό οι μελλοντικές γενιές να αποκτήσουν όχι μόνο λειτουργικές δεξιότητες (ψηφιακός γραμματισμός), αλλά και γνώσεις, κατανοώντας τις δυνατότητες της πληροφορικής που φέρνουν νέους τρόπους σκέψης και αντιμετώπισης των προβλημάτων τόσο στον πραγματικό κόσμο όσο και στον ψηφιακό. Ως αποτέλεσμα όλων αυτών των δυνατοτήτων που επιφέρει η εκπαίδευση στην πληροφορική, και με καθοδηγούμενη προσοχή στις κοινωνικές τους ευθύνες, οι μαθητές θα είναι σε θέση να μπορούν να εντοπίσουν ευκαιρίες για βελτίωση και καινοτομία και θα είναι εξοπλισμένοι για να αναλάβουν μια τέτοια δραστηριότητα. Αυτό είναι απαραίτητο για να επέλθει η αλλαγή, έτσι ώστε να συμβάλουμε στην ανάπτυξη του ψηφιακού περιβάλλοντος και να διασφαλίσουμε την εξέλιξη μιας ασφαλούς, προστατευμένης, συνειδητοποιημένης, και δίκαιης κοινωνίας.

Από την άποψη αυτή, ευθυγραμμιζόμαστε με την Ευρωπαϊκή Επιτροπή, η οποία θεωρεί ότι η εκπαίδευση στην πληροφορική στο σχολείο είναι υψίστης σημασίας. Το σχέδιο δράσης για την ψηφιακή εκπαίδευση 2021- 2027 αναφέρει ρητά:

8 Βλέπε (DEAP 2020a, p. 13).

“Η εκπαίδευση στην πληροφορική στα σχολεία επιτρέπει στους νέους να αποκτήσουν μια ορθή αντίληψη του ψηφιακού κόσμου. Η ένταξη των μαθητών στην πληροφορική από νεαρή ηλικία, μέσω καινοτόμων προσεγγίσεων διδασκαλίας που παρέχουν κίνητρα στους μαθητές, τόσο σε τυπικά όσο και σε μη-τυπικά περιβάλλοντα, μπορεί να συμβάλει στην ανάπτυξη δεξιοτήτων επίλυσης προβλημάτων, δημιουργικότητας και συνεργασίας. Επίσης, μπορεί να ενισχύσει το ενδιαφέρον για σπουδές και για επαγγελματική σταδιοδρομία στους τομείς ΕΤΜΜ (επιστήμη, τεχνολογία, μηχανική και μαθηματικά), καταπολεμώντας στερεότυπα με βάση το φύλο. Οι δράσεις για την προαγωγή της υψηλής ποιότητας και χωρίς αποκλεισμούς εκπαίδευσης στον τομέα της πληροφορικής μπορεί να έχουν θετικό αντίκτυπο στον αριθμό των κοριτσιών που ακολουθούν σπουδές τριτοβάθμιας εκπαίδευσης στην πληροφορική και, σε μεταγενέστερο στάδιο, στον αριθμό των κοριτσιών που εργάζονται στον ψηφιακό τομέα ή σε ψηφιακές θέσεις εργασίας σε άλλους οικονομικούς τομείς.”

Περιλαμβάνει ως δράση 10

9 Βλέπε (DEAP 2020a, p. 15).
“στόχος η συμπεριληπτική και υψηλής ποιότητας εκπαίδευση (στην πληροφορική) σε όλα τα εκπαιδευτικά επίπεδα”, και στο συνοδευτικό έγγραφο αναφέρεται:
10 Βλέπε (DEAP 2020b, p. 47, übersetzt).

“Η εκπαίδευση στην πληροφορική στο σχολείο επιτρέπει στους νέους να αποκτήσουν μια βαθιά και πρακτική κατανόηση του ψηφιακού κόσμου. Εάν διδάσκεται από τα πρώτα στάδια, μπορεί να συμπληρώσει τις παρεμβάσεις του ψηφιακού γραμματισμού. Τα οφέλη είναι κοινωνικά (οι νέοι θα πρέπει να είναι δημιουργοί και όχι απλώς παθητικοί χρήστες της τεχνολογίας), οικονομικά (οι ψηφιακές δεξιότητες είναι απαραίτητες στους τομείς της οικονομίας για την προώθηση της ανάπτυξης και της καινοτομίας) και παιδαγωγικά (η εκπαίδευση στην πληροφορική και την τεχνολογία είναι ένα μέσο για την εκμάθηση όχι μόνο τεχνικών δεξιοτήτων αλλά και βασικών δεξιοτήτων όπως η κριτική σκέψη, η επίλυση προβλημάτων, η συνεργασία και η δημιουργικότητα).”

Η συμπερίληψη, η διαφορετικότητα, και το φύλο παραμένουν σημαντικά ζητήματα της εκπαίδευσης στην πληροφορική. Η εκπαίδευση χωρίς αποκλεισμούς είναι θεμελιώδης αρχή, η διαφορετικότητα είναι χαρακτηριστικό της ένταξης, και το ζήτημα του φύλου είναι ζήτημα της διαφορετικότητας.

Είναι πλέον κοινώς αποδεκτό ότι η εκπαίδευση στην πληροφορική πρέπει να γίνει προσιτή, ευχάριστη και ωφέλιμη για όλους. Έχουν αναπτυχθεί παιδαγωγικές προσεγγίσεις που ενθαρρύνουν και παρακινούν ένα ευρύ φάσμα μαθητών. Επίσης, έχουν δημιουργηθεί πολλοί νέοι πόροι για την υποστήριξη της συμπεριληπτικής εκπαίδευσης στην πληροφορική. Για παράδειγµα, η συνεργατική µάθηση και ο εμπράγματος προγραμματισμός έχουν δείξει να υποστηρίζουν ένα ευρύ φάσµα µαθητών στην ενασχόληση µε την πληροφορική. Το ζήτημα του φύλου χρήζει ιδιαίτερης προσοχής: Η ενασχόληση με την πληροφορική σε νεαρή ηλικία μπορεί να προωθήσει την αυτοαποτελεσματικότητα και να αντιμετωπίσει τα στερεότυπα φύλου πριν παγιωθούν σε επικρατούσες απόψεις. Η υποχρεωτική εκπαίδευση στην πληροφορική εξαλείφει την τάση των κοριτσιών να επιλέγουν να μην ασχοληθούν με την πληροφορική και θέτει το βάρος στους υπεύθυνους για την ανάπτυξη του προγράμματος σπουδών και στους εκπαιδευτικούς ώστε να δημιουργήσουν ένα πρόγραμμα σπουδών που να εμπλέκει τόσο τα κορίτσια όσο και τα αγόρια.

Με την παρούσα έκθεση και τις σχετικές πρωτοβουλίες της συμμαχίας Πληροφορική για όλους, ελπίζουμε να υποστηρίξουμε την προώθηση και την εξέλιξη της υποχρεωτικής εκπαίδευσης στην πληροφορική για όλους, ιδίως από την πρωτοβάθμια έως την ανώτερη δευτεροβάθμια εκπαίδευση.

πίσω στον πίνακα περιεχομένων

3. Ένα κοινό πλαίσιο αναφοράς για την πληροφορική

Αναγνωρίζοντας ότι στην Ευρώπη η εκπαίδευση είναι ευθύνη τοπικών αρχών, το παρόν έγγραφο περιγράφει ένα κοινό πλαίσιο αναφοράς για την πληροφορική που μπορεί να υποστηρίξει το σχεδιασμό των σχολικών προγραμμάτων σπουδών στην πληροφορική σε όλη την Ευρώπη. Το έγγραφο αυτό προορίζεται να εμπνεύσει και να διευκολύνει τους σχεδιαστές προγραμμάτων σπουδών. Στόχος του είναι να προάγει τη συζήτηση και το διάλογο σχετικά με την εκπαίδευση στην πληροφορική σε όλα τα επίπεδα της σχολικής εκπαίδευσης.

Αυτό μπορεί να θεωρηθεί ως η αρχή μιας μεγαλύτερης συζήτησης. Θέλουμε να συνεργαστούμε περαιτέρω με τους πολιτικούς φορείς, τους σχεδιαστές προγραμμάτων σπουδών, τους ειδικούς στην πληροφορική και τους επαγγελματίες σε όλη την Ευρώπη για να προετοιμάσουμε τα επόμενα βήματα στο σχεδιασμό και την δημιουργία προγραμμάτων σπουδών πληροφορικής.

Υποστηρίζουμε ότι η πληροφορική θα πρέπει να υπάρχει ως γνωστικό αντικείμενο σε όλα τα στάδια του σχολικού προγράμματος, ξεκινώντας από την πρωτοβάθμια εκπαίδευση και συνεχίζοντας να εξελίσσεται μέχρι την ανώτερη δευτεροβάθμια εκπαίδευση. Επιπλέον, προτείνουμε η εκπαίδευση στην πληροφορική να είναι υποχρεωτική για όλους τους μαθητές από την πρωτοβάθμια έως την ανώτερη δευτεροβάθμια εκπαίδευση, έχοντας σημασία και θέση παρόμοια με αυτή της γλώσσας και των μαθηματικών. Καλά εκπαιδευμένοι δάσκαλοι και εκπαιδευτές δασκάλων είναι απαραίτητοι για την υλοποίηση αυτού του οράματος.

Αυτό το πλαίσιο αναφοράς για την πληροφορική, αν και αποτελεί τη βάση για το σχεδιασμό ενός ιδανικού προγράμματος σπουδών πληροφορικής, σε καμία περίπτωση δεν παρουσιάζει ένα πρόγραμμα σπουδών στο σύνολό του. Η βάση αυτή παρουσιάζεται ως ένα σύνολο βασικών θεματικών περιοχών με τις σχετικές εφαρμογές τους στην πληροφορική, με τις οποίες όλοι οι μαθητές αναμένεται να είναι εξοικειωμένοι μέχρι το τέλος της ανώτερης δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης.

11 Διαφορετικές χώρες εφαρμόζουν διαφορετικά συστήματα για να κατηγοριοποιήσουν τα στάδια της εκπαίδευσης. Για να ορίσουμε τα εκπαιδευτικά στάδια, εμείς χρησιμοποιούμε το International Standard Classification of Education (ISCED). Το επίπεδο ISCED 1 αναφέρεται στην “Πρωτοβάθμια εκπαίδευση”, το επίπεδο 2 στην “Κατώτερη δευτεροβάθμια εκπαίδευση” και το επίπεδο 3 στην “Ανώτερη δευτεροβάθμια εκπαίδευση”. Στον συνδυασμό και των τριών, αναφερόμαστε ως “Γενική εκπαίδευση”.

Παρουσιάζοντας το πλαίσιο αναφοράς για την πληροφορική, η συμμαχία Πληροφορική για όλους στοχεύει να υποστηρίξει την κοινότητα εκπαίδευσης στην πληροφορική των Ευρωπαϊκών σχολείων, ανταποκρινόμενη στις τρέχουσες ανάγκες. Σκοπός μας είναι να παρέχουμε βοήθεια σε εκείνους που εμπλέκονται στη διαμόρφωση προγραμμάτων σπουδών, ώστε να αναπτύξουν προγράμματα σπουδών πληροφορικής που θα καλύπτουν τις ανάγκες όλων των μαθητών στη γενική εκπαίδευση (περίπου από την ηλικία των 6 έως 18 ετών), θα είναι ελκυστικά, και θα διεγείρουν το ενδιαφέρον των μαθητών καθ’ όλη τη διάρκεια της σχολικής τους πορείας.

Το έγγραφο αυτό έχει δημιουργηθεί με σκοπό να είναι συνοπτικό και συγκεντρωτικό, παρέχοντας ένα βασικό σύνολο κοινών και υψηλού επιπέδου απαιτήσεων. Αυτό γίνεται για να επιτραπεί στις κοινότητες ειδικών σε διάφορες χώρες να δημιουργήσουν ολοκληρωμένα προγράμματα σπουδών που θα ανταποκρίνονται στον πολιτισμό και τις ανάγκες τους, ενώ ταυτόχρονα θα είναι συμβατά με μια κοινή ευρωπαϊκή οπτική για την πληροφορική.

Είναι αναγκαίο να διαμορφωθούν προσαρμοσμένα προγράμματα σπουδών σε κάθε χώρα, με βάση τις τοπικές παραδόσεις, γλώσσα και πολιτισμό, συνδυαζόμενα με την ανάπτυξη βασικών ψηφιακών δεξιοτήτων και την ενσωμάτωση της πληροφορικής σε άλλα μαθήματα. Ωστόσο, θεωρούμε ότι είναι ουσιώδες να υπάρχει ένα ενιαίο και κοινό πλαίσιο αναφοράς σε όλη την Ευρώπη, το οποίο να διευκολύνει την κατανόηση και να συνδέει τις διάφορες προσεγγίσεις μεταξύ τους.

Αυτό το έγγραφο πρέπει να αντιμετωπιστεί ως ένας οδηγός υψηλού επιπέδου, που λειτουργεί ως βασικό πλαίσιο αναφοράς για την υλοποίηση μιας στρατηγικής δύο επιπέδων για την πληροφορική εντός της γενικής εκπαίδευσης.

πίσω στον πίνακα περιεχομένων

4. Το Πλαίσιο Αναφοράς για την Πληροφορική

4.1 Εισαγωγή στο πλαίσιο αναφοράς για την πληροφορική

Προτείνουμε ένα θεμελιώδες πλαίσιο το οποίο είναι ευέλικτο και κατάλληλο για την υποστήριξη του σχεδιασμού προγραμμάτων σπουδών σε διάφορα εκπαιδευτικά πλαίσια και τύπους σχολείων.

Το πλαίσιο αναφοράς αυτό παρέχει βασικά χαρακτηριστικά που επιτρέπουν στους σχεδιαστές προγραμμάτων σπουδών να δημιουργήσουν ειδικά προγράμματα, ευθυγραμμισμένα με τις ανάγκες τους.

Αποτελείται από σκοπούς και στόχους, βασικές θεματικές περιοχές και προτεινόμενα αποτελέσματα. Παρουσιάζεται με συνοπτικό και γενικό τρόπο, χρησιμοποιώντας σταθερούς όρους, ώστε να διατηρεί διαχρονική αξία, ενώ ταυτόχρονα δίνει το περιθώριο για προσαρμογές βάσει προτεραιοτήτων κατά την εφαρμογή του. Ξεκινά με την περιγραφή των γενικών σκοπών και στόχων, δηλαδή τι θα πρέπει να επιδιώκει κάθε πρόγραμμα σπουδών πληροφορικής για τους μαθητές μέχρι το τέλος της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης.

πίσω στον πίνακα περιεχομένων

4.2 Σκοποί και στόχοι

Βρισκόμαστε σε έναν κόσμο που περιβάλλεται ολοένα και περισσότερο από ψηφιακά δημιουργήματα, ψηφιακή τεχνολογία και πληθώρα δεδομένων. Είναι απαραίτητο οι μαθητές να αναπτύξουν γνώσεις και δεξιότητες που θα τους επιτρέπουν να χρησιμοποιούν επιδέξια τα υπάρχοντα ψηφιακά εργαλεία και να συνδυάζουν δεδομένα και ψηφιακή τεχνολογία για να καλύψουν προσωπικές και κοινωνικές ανάγκες.

Για την επίτευξη αυτού του στόχου, είναι απαραίτητο οι μαθητές να κατανοήσουν τις διάφορες πτυχές της πληροφορικής σε σχέση με την κοινωνία και να εισαχθούν σε σημαντικές εφαρμογές της, συμπεριλαμβάνοντας τον κοινωνικό τους αντίκτυπο και τη σημασία τους για το μέλλον της εργασίας και της ζωής γενικότερα. Αυτό θα πυροδοτήσει το ενδιαφέρον για νέες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων αυτών που υποστηρίζουν και άλλους επιστημονικούς κλάδους. Παράλληλα, οι μαθητές πρέπει να αναπτύξουν δημιουργικές και πρακτικές δεξιότητες που θα δράσουν συμπληρωματικά και θα ενδυναμώσουν αυτές τις γνώσεις, με ιδιαίτερη έμφαση στον αντίκτυπο που θα μπορούσαν να έχουν τα προϊόντα που δημιουργούν.

Ο κύριος σκοπός της εκπαίδευσης στην πληροφορική στο σχολείο εκφράζεται εδώ ως ένα σύνολο από πέντε γενικούς σκοπούς και στόχους.

Στο πέρας της ανώτερης δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης, οι μαθητές θα είναι ικανοί να:
  1. Χρησιμοποιούν τα ψηφιακά εργαλεία με συνειδητό, υπεύθυνο, ασφαλή, ικανό και δημιουργικό τρόπο.
  2. Κατανοούν τα φαινόμενα, τις έννοιες, τις αρχές και τις πρακτικές της πληροφορικής, καθώς και τους πολυδιάστατους τρόπους που αυτές εφαρμόζονται για τη μοντελοποίηση, την ερμηνεία και την επεξεργασία της πραγματικότητας.
  3. Αναλύουν, σχεδιάζουν, δομούν και επιλύουν προβλήματα, εφευρίσκοντας αναπαραστάσεις, σχεδιάζοντας αλγοριθμικές λύσεις και υλοποιώντας τες σε γλώσσες προγραμματισμού.
  4. Αναπτύσσουν υπολογιστικά μοντέλα για τη δημιουργική εξερεύνηση, κατανόηση και επικοινωνία φυσικών και τεχνητών φαινομένων και συστημάτων.
  5. Εντοπίζουν, αναλύουν και συζητούν τα ηθικά και κοινωνικά ζητήματα που σχετίζονται με τα υπολογιστικά συστήματα και τη χρήση τους, καθώς και τα πιθανά οφέλη και κινδύνους τους.

Σχήμα 1: Γενικοί σκοποί και στόχοι

πίσω στον πίνακα περιεχομένων

4.3 Βασική θεματολογία

Σε αυτή την ενότητα, παρουσιάζουμε ένα σύνολο από κεντρικές θεματικές περιοχές που καθορίζουν ένα πλαίσιο για την ενσωμάτωση των εννοιών, των αρχών και των πρακτικών της πληροφορικής στα προγράμματα σπουδών. Αυτές οι θεματικές περιοχές συνδέονται άμεσα με τους σκοπούς και τους στόχους που έχουν ήδη αναφερθεί και πρέπει να αλληλεπιδρούν με αυτούς κατά τη διαμόρφωση ειδικών προγραμμάτων σπουδών.

Οι βασικές θεματικές περιοχές παρουσιάζονται εσκεμμένα σε συνοπτική μορφή, χρησιμοποιώντας γενικούς και σταθερούς όρους. Αυτή η προσέγγιση ενισχύει τη διαχρονική σταθερότητα και επιτρέπει την ενσωμάτωση τοπικών προτεραιοτήτων στην χρήση του πλαισίου αυτού για τον σχεδιασμό ειδικών προγραμμάτων σπουδών. Οι προτεινόμενοι όροι είναι κατευθυντήριοι, επιτρέποντας στα εκάστοτε προγράμματα σπουδών να υιοθετούν διαφορετικούς όρους που ανταποκρίνονται καλύτερα στις εθνικές ανάγκες και συνθήκες. Η πλήρης λίστα των βασικών θεματικών περιοχών παρουσιάζεται στον Πίνακα 1.

Πίνακας 1: Βασικές θεματικές περιοχές και σύντομες περιγραφές
Βασικές θεματικές περιοχές Περιγραφή
Δεδομένα και πληροφορία Κατανόηση του πώς τα δεδομένα συλλέγονται, οργανώνονται, αναλύονται και χρησιμοποιούνται για να μοντελοποιήσουν, αναπαραστήσουν και οπτικοποιήσουν πληροφορίες σχετικά με πραγματικά αντικείμενα και σενάρια.
Αλγόριθμοι Αξιολόγηση, καθορισμός, ανάπτυξη και κατανόηση αλγορίθμων.
Προγραμματισμός Κατανόηση της έννοιας γλώσσα προγραμματισμού. Χρήση γλωσσών προγραμματισμού για να εκφράζονται υπολογιστικά ιδέες, αναπτύσσοντας, δοκιμάζοντας και αποσφαλματώνοντας τα ψηφιακά δημιουργήματα αυτά.
Υπολογιστικά συστήματα Κατανόηση του τι είναι ένα υπολογιστικό σύστημα και του πώς λειτουργούν μαζί ως σύνολο τα απαρτηζόμενα μέρη του, καθώς και ποιοι είναι οι περιορισμοί του.
Δίκτυα και επικοινωνία Κατανόηση του πώς τα δίκτυα επιτρέπουν στα υπολογιστικά συστήματα να ανταλλάσσουν πληροφορίες μέσω διεπαφών και πρωτοκόλλων, καθώς και του πώς τα δίκτυα μπορεί να εισάγουν κινδύνους.
Αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή Αξιολόγηση, καθορισμός, ανάπτυξη και κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ ανθρώπων και ψηφιακών δημιουργημάτων.
Σχεδιασμός και ανάπτυξη Σχεδιασμός και δημιουργία υπολογιστικών αντικειμένων, λαμβάνοντας υπόψη τις απόψεις των ενδιαφερομένων και αξιολογώντας κριτικά τις εναλλακτικές λύσεις και τα αποτελέσματά τους.
Ψηφιακή δημιουργικότητα Εξερεύνηση και χρήση ψηφιακών εργαλείων για την ανάπτυξη και συντήρηση ψηφιακών δημιουργημάτων, χρησιμοποιώντας διάφορα είδη ψηφιακού περιεχομένου και μέσων.
Μοντελοποίηση και προσομοίωση Αξιολόγηση, τροποποίηση, σχεδίαση, δημιουργία και κατανόηση μοντέλων και προσομοιώσεων (τόσο φυσικών όσο και τεχνητών φαινομένων) και της εξέλιξης τους.
Ιδιωτικότητα, ασφάλεια και προστασία Κατανόηση των κινδύνων που συνδέονται με τη χρήση της ψηφιακής τεχνολογίας και των τρόπων προστασίας των ατόμων και των υπολογιστικών συστημάτων.
Υπευθυνότητα και ενδυνάμωση Κριτική και ουσιαστική ανάλυση των υπολογιστικών δημιουργημάτων καθώς και προηγμένων και δυνητικά αμφιλεγόμενων τεχνικών και εφαρμογών της πληροφορικής, ιδίως από ηθική και κοινωνική άποψη.

Ο κατάλογος των βασικών θεμάτων αυτών δεν πρέπει να θεωρηθεί ως οδηγός για τη διαμόρφωση του διδακτικού και μαθησιακού περιεχομένου, αλλά ως ένας τρόπος διαμόρφωσης του πλαισίου αναφοράς για την πληροφορική.

πίσω στον πίνακα περιεχομένων

4.4 Σύγχρονα θέματα και επιπτώσεις

Για να αναδείξουμε την ευρύτητα και τη σημασία των επιλεγμένων θεματικών περιοχών, στην παρούσα ενότητα εμβαθύνουμε στο πώς αυτές οι θεματικές περιοχές μπορούν να ερμηνευτούν και να ενσωματωθούν σε ένα σύγχρονο περιβάλλον. Η υποχρεωτική εκπαίδευση στην πληροφορική θα πρέπει όχι μόνο να προετοιμάζει τους μαθητές για τις σημερινές και μελλοντικές προκλήσεις, αλλά και να τους προσφέρει με συναρπαστικό τρόπο μια ολοκληρωμένη οπτική της σχέσης της πληροφορικής με άλλα επιστημονικά πεδία.

Δεδομένα και πληροφορία. Τα δεδομένα που αφορούν τα άτομα, καθώς και τα δεδομένα που περιγράφουν τον κόσμο, αποτελούν πλέον ένα συνηθισμένο μέρος της καθημερινής ζωής και μπορούν να επηρεάσουν τον τρόπο ζωής των ανθρώπων. Τα δεδομένα μπορούν να πάρουν διάφορες μορφές, όπως κείμενο, πολυμέσα (ήχος, βίντεο κτλ.) και δεδομένα από αισθητήρες. Ψηφιακές συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συλλογή δεδομένων για ποικίλα θέματα, ακόμα και μεταβαλλόμενα με τον χρόνο. Είναι κρίσιμο να εγγυόμαστε την ποιότητα των συλλεχθέντων δεδομένων, που συχνά θα πρέπει να προστατεύονται και να χρησιμοποιούνται με προσοχή. Η συλλογή και χρήση προσωπικών δεδομένων πρέπει πάντοτε να γίνεται με σεβασμό στα ανθρώπινα δικαιώματα. Η επεξεργασία και ανάλυση καλά στοχευμένων δεδομένων, είτε αυτό σημαίνει απλή οπτικοποίηση μέσω διαγραμμάτων και γραφημάτων είτε χρήση τους για τη δημιουργία εικονικών πραγματικοτήτων, μπορεί να αποκαλύψει νέες προοπτικές ή να βελτιώσει τις επιδόσεις σε τομείς όπως ο επιχειρηματικός ή ο ιατρικός. Πρόσφατα έχει σημειωθεί σημαντική πρόοδος στην αξιοποίηση μεγάλων όγκων δεδομένων («μεγάλα δεδομένα») η οποία έχει οδηγήσει σε εξελίξεις στη μηχανική μάθηση, την τεχνητή νοημοσύνη και τη ρομποτική. Γενικά, υφίστανται σημαντικά ηθικά και νομικά ζητήματα σχετικά με τη συλλογή και χρήση δεδομένων. Όταν πρόκειται για ευαίσθητες κατηγορίες δεδομένων, ζητήματα όπως η ασφάλεια, η ιδιωτικότητα και η εμπιστευτικότητα γίνονται πρωτεύοντα.

Η πρόσβαση σε τεράστιες ποσότητες ψηφιακών δεδομένων και η ενισχυμένη υπολογιστική ικανότητα των εργαλείων και των συστημάτων για την ανάλυσή τους δίνει τη δυνατότητα ένταξης της επιστήμης των δεδομένων στη διαθεματική εκπαίδευση πολλών σχολικών μαθημάτων. Υπάρχουν πολλά θέματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη, όπως η επιλογή των δεδομένων για συλλογή, οι μονάδες μέτρησης της ποσότητας και η συχνότητα συλλογής τους, ο τρόπος επεξεργασίας και το ποιος θα αποφασίσει για το είδος της ανάλυσης που θα γίνει. Για να εγγυηθούμε την ποιότητα της διαδικασίας, αυτά τα ζητήματα συνδυάζονται για να βοηθήσουν τους μαθητές να αναπτύξουν μια «συνείδηση δεδομένων», η οποία θα καταστεί ολοένα και πιο σημαντική στο μέλλον για την υποστήριξη της εξέλιξης και της προόδου της κοινωνίας

Αλγόριθμοι και προγραμματισμός. Η σύνθεση των εννοιών του προγραμματισμού, των αλγορίθμων και των γλωσσών προγραμματισμού είναι καθοριστική για την ανάπτυξη λογισμικού. Αυτός ο τομέας ασχολείται με τη δημιουργία υπολογιστικών δομών – σειρών οδηγιών δηλαδή – οι οποίες είναι εκτελέσιμες σε υπολογιστές. Πρόκειται για μια ουσιαστικά δημιουργική δράση, η οποία, με την ενσωμάτωση των αρχών σχεδίασης και των αρχών διεπαφής ανθρώπου-υπολογιστή, αποτελεί τη βάση για την ανάπτυξη κάθε λογισμικού που τρέχει στους σημερινούς υπολογιστές. Επιπλέον, αυτή η δραστηριότητα διευκολύνει την πραγματοποίηση νέων ιδεών και δυνατοτήτων που μπορούν να οδηγήσουν σε καινοτομία.

Υπολογιστικά συστήματα. Τα υπολογιστικά συστήματα είναι βασικά εξαρτήματα πολλών συσκευών: από κινητά και smartphones μέχρι ρομπότ, βηματοδότες, συστήματα υγείας, στην κατασκευή και τη λειτουργία αεροσκαφών, αυτόνομα οχήματα κ.ά. Παίζουν κρίσιμο ρόλο στην παροχή υπηρεσιών και στην παραγωγή. Οι απαιτήσεις από αυτά τα συστήματα διαφέρουν σημαντικά και επηρεάζουν κάθε πτυχή των υπολογιστικών συστημάτων, από το υλικό και το λογισμικό τους μέχρι τη συνδεσιμότητα, την αξιοπιστία, την ασφάλεια και την προστασία που προσφέρουν, καθώς και το κατά πόσο διαθέτουν «έξυπνη» συμπεριφορά

12 Με τον όρο «έξυπνη» εννοούμε κάθε συμπεριφορά που θα μπορούσε να θεωρηθεί έξυπνη αν πραγματοποιούνταν από τον άνθρωπο.
. Το θέμα αυτό θα πρέπει να παρέχει στους μαθητές την ευκαιρία να εξερευνήσουν διάφορα υπολογιστικά συστήματα και να αναγνωρίσουν τον αντίκτυπο των απαιτήσεων εφαρμογής στη δομή και τη λειτουργικότητά τους.

Μια πιο σύγχρονη και ισχυρή μορφή υπολογιστικών συστημάτων βασίζεται στην τεχνητή νοημοσύνη (ΤΝ), έναν ευρύ κλάδο που διασταυρώνεται με πολλά από τα κύρια θέματα της πληροφορικής και έχει ενσωματωθεί στην επιστήμη από τη δεκαετία του 1950. Με τις πρόσφατες και ραγδαίες εξελίξεις της, ενισχυμένες από τη μηχανική μάθηση και τα μεγάλα δεδομένα, η ΤΝ θεωρείται πλέον βασικό θέμα με την δυνατότητα να αναπτύξει την οικονομία και άλλους τομείς. Επιπρόσθετα, η ΤΝ εγείρει πλήθος φιλοσοφικών ερωτημάτων, όπως το πόσο πρέπει να αναπτυχθεί, αν πρέπει να περιοριστούν οι εφαρμογές της και πώς μπορούν να γίνουν κατανοητές οι αποφάσεις που παίρνονται από περίπλοκα συστήματα ΤΝ. Είναι λοιπόν σημαντικό για τους μαθητές να κατανοήσουν τις έννοιες και τις διάφορες προσεγγίσεις ανάπτυξης της, να την συγκρίνουν με την ανθρώπινη νοημοσύνη και να αναγνωρίζουν τις εφαρμογές της στην πραγματική ζωή, συμπεριλαμβανομένων των οφελών, των περιορισμών και των κοινωνικών επιπτώσεων..

Πειράματα με απλές εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης που ενσωματώνουν τεχνικές μηχανικής μάθησης μπορούν να διευκολύνουν την κατανόηση αυτού του πεδίου. Οι τεχνικές αυτές επιτρέπουν στα υπολογιστικά συστήματα να προσαρμόζουν τη συμπεριφορά τους αναλόγως με την αλληλεπίδρασή τους με το περιβάλλον. Για παράδειγμα, έχουν επιτύχει εντυπωσιακά αποτελέσματα στον τομέα των ηλεκτρονικών παιχνιδιών. Η εξέλιξη αυτών των τεχνικών έχει φτάσει στο σημείο όπου οι υπολογιστές μπορούν να συναγωνιστούν τις ανθρώπινες δυνατότητες ακόμη και σε πιο απαιτητικές, ασαφείς και εξειδικευμένες εργασίες με σημαντικές εφαρμογές στον «πραγματικό κόσμο», όπως: αναγνώριση εικόνων, κατανόηση ομιλίας, και ανάλυση ακτινογραφιών. Σήμερα, τέτοια συστήματα μηχανικής μάθησης είναι ικανά να εκτελούν αξιόπιστα δραστηριότητες που παλαιότερα γίνονταν (και ήταν δυνατόν να γίνουν) μόνο από ανθρώπους. Έτσι, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να ενισχύσουν την ανθρώπινη λήψη αποφάσεων και, σε ορισμένες περιπτώσεις, να την αντικαταστήσουν με πλήρως αυτόνομα συστήματα, τα οποία απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή στις τεχνικές, ηθικές, νομικές, οικονομικές, κοινωνικές και εκπαιδευτικές τους συνέπειες.

Δίκτυα και επικοινωνία. Το Διαδίκτυο διευκολύνει την αναζήτηση πληροφοριών μέσα από πολλαπλές πηγές, χάρη στη χρήση μηχανών αναζήτησης. Προσφέρει πρόσβαση στον Παγκόσμιο Ιστό, ο οποίος περιλαμβάνει απέραντες ποσότητες πληροφορίας σε διάφορες μορφές. Τα δίκτυα επιτρέπουν στα υπολογιστικά συστήματα να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Αυτά μπορεί να είναι ιδιωτικά, εντός μίας οργάνωσης, αλλά μπορούν επίσης να είναι δημόσια, ακαδημαϊκά, κυβερνητικά και άλλα. Ένα πολύ σημαντικό στοιχείο στα δίκτυα και την επικοινωνία αφορά την κυβερνοασφάλεια. Οι μαθητές μπορούν να ενημερωθούν για σχετικά ηθικά ζητήματα, αλλά και για απλές μεθόδους προστασίας των μηνυμάτων, πολλές από τις οποίες βασίζονται σε τεχνικές αποκρυπτογράφησης. Επίσης, τα μέσα κοινωνικής δικτύωσης αποτελούν ένα σημαντικό μέσο επικοινωνίας, το οποίο μπορεί να υποστηρίξει, για παράδειγμα, την εξ αποστάσεως εκπαίδευση.

Αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή. Η διεπαφή ανάμεσα στον υπολογιστή και τον χρήστη είναι κρίσιμη για το πόσο εύχρηστα είναι τα συστήματα. Διαφορετικοί τύποι χρήσης επιφέρουν διαφορετικές απαιτήσεις: για παράδειγμα, χρήση για παρουσίαση πληροφοριών, για διασκέδαση όπως παιχνίδια, συμμετοχή σε ομαδικές συναντήσεις μέσω συστημάτων βιντεοκλήσεων, και χρήση για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Ιδιαίτερα ζητήματα προκύπτουν όταν σχεδιάζονται διεπαφές για χρήστες με ειδικές ανάγκες ή αναπηρίες, όπως αχρωματοψία, κώφωση και άλλες. Γενικότερα, για τον καθορισμό της βέλτιστης προσέγγισης, απαιτείται μια συστηματική διαδικασία δοκιμών, η οποία περιλαμβάνει επιλεγμένες μετρικές για την αξιολόγηση της εμπειρίας και της αποδοτικότητας της αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή

Ένας τομέας εφαρμογών που κερδίζει ολοένα μεγαλύτερη σημασία, τόσο στον κοινωνικό χώρο όσο και στην ψυχαγωγία, και υφίσταται συνεχείς και ταχείες τεχνολογικές αλλαγές, είναι τα γραφικά υπολογιστών. Αυτός ο όρος αναφέρεται συχνά στη δημιουργία και διαχείριση εικόνων με υπολογιστικά μέσα. Οι εφαρμογές εκτείνονται από κινούμενα σχέδια και ειδικά εφέ στον κινηματογράφο, μέχρι βιντεοπαιχνίδια, ιατρική απεικόνιση, μηχανική, αλλά και οπτικοποίηση επιστημονικών, πληροφοριακών και γνωστικών δεδομένων. Έχει σημειωθεί μια ανάπτυξη σε συσκευές εικονικής πραγματικότητας προσωπικής χρήσης, όπου οι χρήστες βιώνουν ρεαλιστικά 3D σενάρια, μερικές φορές ακόμη και με απτική ανάδραση. Οι δυνατότητες της επαυξημένης πραγματικότητας συνδέονται άμεσα και προσφέρουν υποστήριξη σε πολλούς τομείς, όπως στην υγεία. Αυτό καθιστά τις συγκεκριμένες περιοχές ως περιοχές μεγάλου ενδιαφέροντος στη σχολική εκπαίδευση, τουλάχιστον σε επίπεδο γνώσης τεχνικών δυνατοτήτων και κοινωνικών επιπτώσεων, αλλά και λόγω της σύνδεσης που έχουν με τα μαθηματικά, τη φυσική και άλλους επιστημονικούς κλάδους.

Σχεδιασμός, ανάπτυξη και ψηφιακή δημιουργικότητα. Αυτό το θέμα αφορά την ικανότητα χρήσης της υπολογιστικής τεχνολογίας με δημιουργικούς και απελευθερωτικούς τρόπους. Το λογισμικό διαμορφώνεται μέσω διαδικασιών σχεδίασης που περιλαμβάνουν την κρίσιμη λήψη αποφάσεων. Οι μαθητές θα πρέπει να μάθουν πώς να αναπτύσσουν δημιουργικά λογισμικό, λαμβάνοντας υπόψη τις απόψεις των εμπλεκομένων, και να μάθουν πώς να αναλύουν και να κατανοούν τις επιπτώσεις του λογισμικού και των ψηφιακών τεχνουργημάτων γενικότερα.

Μοντελοποίηση και προσομοίωση. Η υπολογιστική μοντελοποίηση αποτελεί έναν ιδανικό τρόπο για να αποκτήσει κανείς βαθύτερη κατανόηση σε φαινόμενα και δυναμικά συστήματα σε διάφορους τομείς, όπως φυσικά, κοινωνικά, οικονομικά, τεχνικά ή πολιτιστικά συστήματα. Παρέχει επίσης τη δυνατότητα εξερεύνησης νέων σχεδιασμών και εναλλακτικών λύσεων σε προβλήματα. Σε γενικότερο επίπεδο, η γνώση πληροφορικής και μοντελοποίησης δίνει την δυνατότητα για εξέλιξη και καινοτομία άλλων εκπαιδευτικών κλάδων.

Οι προσομοιωτές αποτελούν ένα σημαντικό εργαλείο στην εκπαίδευση και την εξερεύνηση σε συνθήκες που είναι δύσκολες ή αδύνατες να αναπαραχθούν στην πραγματικότητα. Παραδείγματα περιλαμβάνουν προσομοιωτές πτήσης ή διαστημικούς προσομοιωτές. Οι πρόσφατες εξελίξεις σε αυτό το πεδίο επικεντρώνονται στη δημιουργία «έξυπνων» συστημάτων προσομοίωσης. Ακόμα και σε πρώιμα στάδια της εκπαίδευσης στην πληροφορική, οι μαθητές μπορούν να χρησιμοποιούν προσομοιωτές σε διάφορα πλαίσια για να ενισχύσουν την μάθησή τους.

Το θέμα αυτό παρέχει επίσης την ευκαιρία να δοθεί έμφαση στη σημασία της απλοποίησης ενός προβλήματος, έχοντας επίγνωση των πλεονεκτημάτων που προσφέρει αλλά και των περιορισμών των (υπολογιστικών) μοντέλων.

Ιδιωτικότητα, ασφάλεια και προστασία. Η προστασία των προσωπικών δεδομένων, τόσο σε επαγγελματικό όσο και σε προσωπικό επίπεδο, είναι ένα θέμα στενά συνδεδεμένο με την ασφάλεια των οργανισμών και των ατόμων. Αυτό αποκτά ακόμη μεγαλύτερη σημασία στον σύγχρονο κόσμο, όπου τα δεδομένα βρίσκονται κυρίως σε ψηφιακή μορφή και όπου αυξάνονται οι ψηφιακά διαμεσολαβούμενες αλληλεπιδράσεις. Η αναζήτηση της ισορροπίας μεταξύ της προστασίας των δεδομένων και της ασφάλειας προσφέρει μια ευκαιρία για συζήτηση σχετικά με το πώς η πληροφορική μπορεί να διαθέτει αποτελεσματικά εργαλεία και μεθόδους υποστήριξης της εμπιστευτικότητας, της ακεραιότητας και της διαθεσιμότητας των κοινωνικών σχέσεων.

Επίσης, η εστίαση της προσοχής των παιδιών, ακόμα και από τα πρώτα τους χρόνια, σε ορισμένα ηθικά ζητήματα και στην προστασία του ψηφιακού αντίστοιχου της φυσικής τους ύπαρξης είναι ουσιώδους σημασίας για την αύξηση της επίγνωσής τους σε μια δύσκολη περιοχή.

Η εκπαίδευση έχει ουσιώδη ρόλο στην κατανόηση και ενημέρωση για τους κινδύνους που συνεπάγεται η διαχείριση ψηφιακών δεδομένων και συστημάτων. Είναι σημαντικό να διδάσκονται οι τρόποι με τους οποίους οι πολιτικές χρήσης και συμπεριφοράς μπορούν να συμβάλλουν στη μείωση αυτών των κινδύνων. Μέσα από την εκπαίδευση, άτομα και οργανισμοί ενημερώνονται για τις καλύτερες πρακτικές που οδηγούν σε μεγαλύτερη ασφάλεια και συμβάλλουν στην ευημερία τόσο στον ψηφιακό κόσμο όσο και στην πραγματική ζωή.

Ευθύνη και ενδυνάμωση. Η μελέτη των εφαρμογών εκείνων που έχουν προκαλέσει σημαντικές κοινωνικές αλλαγές, επηρεάζοντας συμπεριφορές και κοινωνικά μοτίβα, αποτελεί μια ευκαιρία για συζήτηση γύρω από ηθικά ζητήματα. Αυτά τα ζητήματα έχουν αναγνωριστεί και ενταχθεί σε κώδικες ηθικής που είναι ευρέως αποδεκτοί (όπως αυτοί που έχουν αναπτυχθεί από την ACM

13 ACM Code of Ethics and Professional Conduct
ή την IFIP
14 IFIP Code of Ethics
. Ερωτήματα σχετικά με κοινωνικές ανησυχίες και επιπτώσεις μπορούν να αναλυθούν περαιτέρω με την επισήμανση της ανάπτυξης “έξυπνων” συστημάτων. Η ανάπτυξη τεχνολογιών όπως προσωπικών βοηθών, η αυξανόμενη σημασία της ρομποτικής και η εμφάνιση αυτόνομων οχημάτων δεν μεταβάλλονται μόνο συνεχώς, αλλά δημιουργούν επίσης νέα ηθικά ζητήματα και επισημαίνουν σημαντικές ανησυχίες για το μέλλον της κοινωνίας.

Η ενδυνάμωση συμπεριλαμβάνει τη δυνατότητα να αναλύουμε και να αξιολογούμε ψηφιακά δημιουργήματα με έμφαση στην πρόθεση και την χρήση τους, μέσω ενός βαθιάς σκεπτόμενου και κριτικού τρόπου, εξετάζοντας και κατανοώντας τις συνέπειες και τις πιθανές εφαρμογές τους. Αυτή η διαδικασία είναι ανάλογη αυτής που ακολουθούμε στη λογοτεχνία για να αναλύσουμε μυθιστορήματα, αλλά προσθέτει επίσης το στοιχείο της δημιουργικής επανεξέτασης και επανασχεδιασμού. Το κεντρικό σημείο αυτής της προσέγγισης είναι η αναγνώριση ότι τα ψηφιακά τεχνουργήματα είναι δημιουργίες του ανθρώπου και ότι θα μπορούσαν να είχαν σχεδιαστεί διαφορετικά, αν είχαν ληφθεί υπόψη διαφορετικές προοπτικές.

Ένας ιδιαίτερος τύπος εφαρμογής με μεγάλη κοινωνική επίδραση είναι τα κοινωνικά δίκτυα, τα οποία έχουν καταστεί πρωταρχικός τρόπος αλληλεπίδρασης των ανθρώπων. Η δυνατότητα των κοινωνικών δικτύων να συνδέουν ανθρώπους από αποστάσεις και να προσφέρουν πλεονεκτήματα, όπως στην εκπαίδευση και στην επαγγελματική ανάπτυξη, είναι σημαντική. Παράλληλα, όμως, υπάρχει και ο κίνδυνος αρνητικών επιπτώσεων, όπως η χειραγώγηση της δημόσιας γνώμης, η δημιουργία κλίματος ιδεολογικού διαχωρισμού και η μετατροπή των ανθρώπων σε προϊόντα. Η κατανόηση του πώς αυτά τα φαινόμενα μπορεί να προκύψουν μέσω των υπολογιστικών συστημάτων και η ανάπτυξη κριτικής σκέψης είναι βασικά στοιχεία που πρέπει να ενταχθούν στη σχολική εκπαίδευση.

Ανεξάρτητα από το αν είναι βασισμένα σε συστήματα ΤΝ ή όχι, τα αυτοματοποιημένα συστήματα λήψης αποφάσεων, γνωστά επίσης ως bots, τα οποία λαμβάνουν αποφάσεις χωρίς ανθρώπινη εμπλοκή ή ερμηνεία, αποτελούν αυξανόμενη πρόκληση για την εκπαίδευση και την κοινωνία. Τα συστήματα αυτά έχουν τη δυνατότητα να προσφέρουν τόσο σημαντικά οφέλη όσο και να προκαλέσουν μεγάλης κλίμακας κοινωνικές και οικονομικές αλλαγές, επηρεάζοντας δραστικά τις ζωές και τα μέσα διαβίωσης των ανθρώπων. Η αναγνώριση των αυτόματων δράσεων των υπολογιστικών συστημάτων και η ενίσχυση της κριτικής σκέψης είναι σημαντικά στοιχεία, όπως και η κατανόηση των προόδων τους σε τομείς όπως η υγειονομική περίθαλψη, η ρομποτική, η δημιουργία προφίλ και η επιρροή της δημόσιας γνώμης. Αυτό οδηγεί σε πιθανές εφαρμογές σε πολλούς τομείς και ανοίγει τη συζήτηση για το μέλλον της εκπαίδευσης, της εργασίας και της ζωής.

Ημιαυτόνομα ή πλήρως αυτόνομα μηχανήματα και συστήματα ρομποτικής μπορούν να προσφέρουν βοήθεια ή να λειτουργήσουν ως αντικαταστάτες του ανθρώπου, επαναλαμβάνοντας ανθρώπινες ενέργειες, ιδιαίτερα σε συνθήκες που ενέχουν κινδύνους για τον άνθρωπο. Στο πλαίσιο της σχολικής εκπαίδευσης, αυτά τα συστήματα αποτελούν όχι μόνο ένα πεδίο για την εμπειρική εφαρμογή των αφηρημένων εννοιών της πληροφορικής, αλλά και μια γέφυρα που συνδέει την πληροφορική με άλλες επιστήμες και τεχνολογίες.

πίσω στον πίνακα περιεχομένων

4.5 Παραδείγματα αποτελεσμάτων

Η παρούσα ενότητα, από κοινού με το παράρτημα Α.2, παρουσιάζει μερικά παραδείγματα εκπαιδευτικών αποτελεσμάτων υψηλού επιπέδου που είναι κατάλληλα για ένα πλαίσιο αναφοράς για την πληροφορική. Αυτά τα παραδείγματα παρέχονται με σκοπό να δείξουν πώς μπορεί να εξελιχθεί το πλαίσιο σε ένα πιο ολοκληρωμένο πρόγραμμα σπουδών. Δεν πρέπει να θεωρηθούν ως αυστηρές οδηγίες, καθώς κάθε χώρα ή περιοχή έχει την ανάγκη να σχεδιάσει το δικό της πρόγραμμα σπουδών με βάση τις τοπικές απαιτήσεις και περιορισμούς του σχολικού συστήματός της. Γνωρίζουμε ότι δεν είναι περιεκτικά, και διάφορες εθνικές κοινότητες ή δημιουργοί προγραμμάτων σπουδών μπορεί να διαφωνούν σε ορισμένα σημεία ή να χρειαστεί να προσθέσουν άλλα. Ο στόχος είναι να διεγείρουν τη σκέψη και τη δράση των σχεδιαστών προγραμμάτων σπουδών.

Στην πρωτοβάθμια εκπαίδευση, ο στόχος πρέπει να είναι να ενθαρρύνονται οι μαθητές να «ερευνούν» τις θεμελιώδεις έννοιες της πληροφορικής, ξεκινώντας από φαινόμενα της πληροφορικής που συνδέονται άμεσα με συστήματα πληροφορικής και καταλήγοντας σε εκείνα με έμμεση σύνδεση, μέσα από την καθημερινή τους ζωή. Θα πρέπει να τους ενθαρρύνουμε να «θέτουν ερωτήματα» και να αναπτύσσουν λύσεις χρησιμοποιώντας απλά εργαλεία και μεθόδους της πληροφορικής. Είναι σημαντικό οι μαθητές να συμμετέχουν σε δραστηριότητες τόσο με χρήση ψηφιακών συσκευών όσο και χωρίς αυτές, προκειμένου να ενισχυθεί η κατανόηση των βασικών εννοιών της πληροφορικής.

Καθώς οι μαθητές προχωρούν στη κατώτερη δευτεροβάθμια εκπαίδευση, θα πρέπει να εμβαθύνουν στην κατανόηση των εννοιών της πληροφορικής, δηλαδή να εξερευνήσουν τα υπολογιστικά φαινόμενα ανεξάρτητα από τη σχέση τους με ένα συγκεκριμένο σύστημα πληροφορικής. Αυτό θα τους βοηθήσει να αναπτύξουν αφηρημένη σκέψη και να εστιάσουν στην κατανόηση των απαιτήσεων, συμμετέχοντας παράλληλα σε διαθεματικές δραστηριότητες με στόχο την ενίσχυση της υπολογιστικής τους δημιουργικότητας και κατανόησης.

Στην ανώτερη δευτεροβάθμια εκπαίδευση, οι μαθητές θα πρέπει να εμβαθύνουν στην κατανόηση των κεντρικών θεμάτων της πληροφορικής και να αναπτύξουν πρακτικές δεξιότητες στη μοντελοποίηση πραγματικών σεναρίων, σχεδιάζοντας και εφαρμόζοντας λύσεις που βασίζονται στις βασικές αρχές της πληροφορικής. Θα πρέπει επίσης να κατανοούν τις συναφείς ηθικές προκλήσεις και να αναγνωρίζουν την ικανότητα της πληροφορικής να συνεισφέρει σημαντικά στο μέλλον, καθώς και να ενσωματώνουν τις γνώσεις αυτές στη συνεισφορά τους σε άλλους επιστημονικούς τομείς.

Το παράρτημα Α.2 περιλαμβάνει μια επιλογή συγκεκριμένων παραδειγμάτων δεικτών για τα μαθησιακά αποτελέσματα, κατάλληλα για ένα πλαίσιο αναφοράς. Αυτά τα μαθησιακά αποτελέσματα κατανέμονται σε τρία επίπεδα: Πρωτοβάθμια (Π), Κατώτερη Δευτεροβάθμια (Κ) και Ανώτερη Δευτεροβάθμια (Α) εκπαίδευση. Η δομή αυτή ακολουθεί την οργάνωση των βασικών θεμάτων όπως αυτή περιγράφεται στην ενότητα 4.3. Ωστόσο, στον σχεδιασμό ενός ειδικού προγράμματος σπουδών, τα μαθησιακά αποτελέσματα και οι στόχοι μπορεί να διατυπώνονται με διαφορετικό τρόπο, ανάλογα με τις συγκεκριμένες ανάγκες και στόχους του προγράμματος.

πίσω στον πίνακα περιεχομένων

5. Συμπερασματικό σχόλιο

Αναμένεται ότι αυτό το πλαίσιο αναφοράς για την πληροφορική θα εξελιχθεί περαιτέρω με τον καιρό, πυροδοτώντας περισσότερη έρευνα για τη διαμόρφωση και εμβάθυνση των ιδεών, την παρουσίαση αυτών και την ανταλλαγή σκέψεων με την κοινότητα εκπαίδευσης στον τομέα της πληροφορικής.

Ο ρόλος των εκπαιδευτικών που εμπνέουν, έχουν διορατικότητα και σχηματίζουν τις εξελίξεις είναι ουσιώδης.

Τα ζητήματα που παρουσιάστηκαν θα ωφεληθούν τόσο από την ενίσχυση της δημόσιας αναγνώρισης όσο και από την υποστήριξη σε κάθε δυνατή μορφή της.

πίσω στον πίνακα περιεχομένων

Παραρτήματα

A.1 Η επιστήμη της πληροφορικής

Η Πληροφορική είναι ένας μεμονωμένος επιστημονικός κλάδος, που χαρακτηρίζεται από τις δικές του έννοιες, μεθόδους, γνωστικά αντικείμενα και ανοιχτά ζητήματα. Συνοπτικά, περιγράφεται ως η επιστήμη της αυτοματοποιημένης επεξεργασίας αναπαραστάσεων. Καλύπτει τις βασικές αρχές των υπολογιστικών δομών, διαδικασιών, δημιουργημάτων και συστημάτων, καθώς επίσης και το σχεδιασμό του λογισμικού τους, τις πρακτικές εφαρμογές τους και την ευρύτερη κοινωνική τους επιρροή.

Μέσω της ψηφιακής αναπαράστασης του πραγματικού κόσμου, η πληροφορική διευκολύνει την κατανόηση των διαδικασιών μοντελοποίησης και επεξεργασίας αντικειμένων.

Η προσέγγιση της πληροφορικής σχετικά με τα προβλήματα και τις λύσεις τους είναι κρίσιμη για την κατανόηση της ψηφιακής κοινωνίας μας, των πλεονεκτημάτων, περιορισμών και κινδύνων της. Υποστηρίζοντας τις γνωστικές διαδικασίες των ανθρώπων και διευκολύνοντας την επικοινωνία τους, η πληροφορική μπορεί να επηρεάσει βαθιά την ανθρώπινη ζωή και τις κοινωνικές σχέσεις.

Επομένως, στη διατύπωση μιας σύντομης περιγραφής του πεδίου της πληροφορικής, είναι σημαντικό να καταγραφούν οι διάφορες πτυχές του που εστιάζουν τόσο στο ίδιο το πεδίο (εσω-κεντρικές πτυχές) όσο και στις επιδράσεις του πεδίου στην κοινωνία (εξω-κεντρικές πτυχές).

Στη συνέχεια, παρουσιάζουμε ορισμένες από αυτές τις πτυχές, διευκρινίζοντας ότι με τον όρο “υπολογιστικό σύστημα” αναφερόμαστε σε κάθε σύστημα που πραγματοποιεί αυτοματοποιημένη επεξεργασία αναπαραστάσεων.

Μερικές θεμελιώδεις πτυχές της πληροφορικής

Εσω-κεντρικές πτυχές
  1. Σε ένα υπολογιστικό σύστημα, ο επεξεργαστής έχει την δυνατότητα να εκτελεί αυτόματα κάθε εντολή της γλώσσας προγραμματισμού του, η οποία αποτελεί μια τεχνητή γλώσσα με ένα περιορισμένο σύνολο εντολών.
  2. Το υπολογιστικό σύστημα διαχειρίζεται τις αναπαραστάσεις ακολουθώντας τη σειρά εντολών ενός προγράμματος, το οποίο εκφράζει αλγορίθμους στη γλώσσα προγραμματισμού του. Ένα πρόγραμμα είναι μια αναπαράσταση που μπορεί, ως εκ τούτου, να επεξεργαστεί από ένα υπολογιστικό σύστημα.
  3. Παρόλο που όλα τα υπολογιστικά συστήματα είναι ισοδύναμα ως προς τις επεξεργαστικές τους δυνατότητες, μπορεί να παρουσιάζουν διαφορές σε σειρά ποιοτικών και ποσοτικών χαρακτηριστικών, και για ορισμένες απαιτήσεις επεξεργασίας, μπορεί να μην υπάρχει κανένα υπολογιστικό σύστημα που να μπορεί να τις ικανοποιήσει.
  4. Τα υπολογιστικά συστήματα έχουν την δυνατότητα να συνεργάζονται σε διαδικασίες επεξεργασίας και να ανταλλάσσουν αναπαραστάσεις. Για να πραγματοποιηθεί αυτό, απαιτείται μια κοινή γλώσσα, συμφωνημένα πρωτόκολλα και συμβατές διεπαφές.
Εξω-κεντρικές πτυχές
  1. Οι αποφάσεις σχετικά με το ποιες πληροφορίες θα αναπαρασταθούν και πώς θα επεξεργαστούν αποτελούν θεμελιώδη στάδια για την ανάπτυξη οποιουδήποτε ψηφιακού υπολογιστικού συστήματος.
  2. Η διατήρηση του απορρήτου, της διαθεσιμότητας και της ακεραιότητας των αναπαραστάσεων είναι ουσιαστική για την αξιόπιστη χρήση ενός υπολογιστικού συστήματος από τους χρήστες. Η προστασία των αναπαραστάσεων, είτε εντός του συστήματος είτε κατά την ανταλλαγή αυτών με άλλα συστήματα, είναι ζωτικής σημασίας.
  3. Τα ψηφιακά υπολογιστικά συστήματα μπορούν να αναπτυχθούν μέσω διαφορετικών προσεγγίσεων, επιδρώντας με ποικίλους τρόπους στην ανθρώπινη και κοινωνική ζωή. Είναι επίσης δυνατόν να αποτυπώνουν τις πεποιθήσεις, υποθέσεις και προκαταλήψεις των δημιουργών τους.

πίσω στον πίνακα περιεχομένων

A.2 Δείκτες αποτελεσμάτων

Σε αυτό το παράρτημα παρατίθενται επιλεγμένα παραδείγματα δεικτών αποτελεσμάτων για κάθε θεματική περιοχή του πλαισίου αναφοράς, όπως περιγράφεται στον Πίνακα 1 της ενότητας 4.3. Αυτά τα παραδείγματα διατίθενται καθαρά για διαφωτιστικούς σκοπούς και δεν έχουν ως στόχο να καθορίζουν αυστηρά πρότυπα. Σκοπός τους είναι να δείξουν πώς μπορεί να αρχίσει να εξελίσσεται το πλαίσιο σε ένα πιο διεξοδικό πρόγραμμα σπουδών και να ενθαρρύνουν τη δημιουργική σκέψη και δράση των σχεδιαστών προγραμμάτων σπουδών. Κάθε χώρα θα αναπτύξει το δικό της πρόγραμμα σπουδών με βάση τις ειδικές ανάγκες και τους περιορισμούς του εκπαιδευτικού της συστήματος.

Δεδομένα και πληροφορία
  • Π. Εξηγήστε μέσω συγκεκριμένων παραδειγμάτων τους τρόπους με τους οποίους οι υπολογιστές αποκτούν δεδομένα, συμπεριλαμβάνοντας αυτόματες μεθόδους, και δείξτε πώς μπορούν να αποθηκευτούν αυτά τα δεδομένα.
  • Απεικονίστε τα δεδομένα σε διάφορες μορφές και παρουσιάστε πώς αυτές οι απεικονίσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να συναχθούν συμπεράσματα βάσει των δεδομένων.
  • Κ. Προσδιορίστε διάφορους τρόπους για την πρόσβαση, επεξεργασία ή χειρισμό δεδομένων, με έμφαση στη βελτιστοποίηση της επεξεργασίας των δεδομένων για πιο αποδοτική χρήση, όπως για παράδειγμα στην αναζήτηση.
  • Αναλύστε τα χαρακτηριστικά των δεδομένων υψηλής ποιότητας και εντοπίστε μια σειρά από ηθικά ζητήματα που μπορεί να προκύψουν κατά τη συλλογή των δεδομένων, όπως η παραμέληση της αμεροληψίας.
  • Α. Εξηγήστε τη σημασία της προστασίας των δεδομένων σε συγκεκριμένες περιπτώσεις και πώς μπορεί να επιτευχθεί αυτή η προστασία, συμπεριλαμβάνοντας τη δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας.
  • Διατυπώστε τις ηθικές ανησυχίες που σχετίζονται με τη συλλογή δεδομένων και παρουσιάστε μεθόδους για την ενίσχυση της τήρησης των ηθικών αρχών κατά τη διαδικασία αυτή.
Αλγόριθμοι
  • Π. Καταγράψτε ποικίλα περιβάλλοντα όπου χρησιμοποιούνται ακολουθίες εντολών στην καθημερινότητα και διαμορφώστε ακολουθίες εντολών για συνήθη γεγονότα.
  • Τροποποιήστε μια σημαντική για τους μαθητές ακολουθία εντολών που εκτελεί ένας υπολογιστής, ώστε να παραμείνει εκτελέσιμη και σχετική, και συντάξτε μια συνοπτική περιγραφή της λειτουργίας της.
  • Κ. Σχεδιάστε απαιτήσεις για απλούς αλγόριθμους, αναπτύξτε αλγορίθμους και αναλύστε τους για να επιβεβαιώσετε ότι λειτουργούν σύμφωνα με τον προορισμό τους.
  • Παρέχετε επιχειρήματα για το αν ένας αλγόριθμος είναι προτιμότερος από έναν άλλο που λύνει το ίδιο πρόβλημα.
  • Α. Επιδείξτε εξοικείωση με μια σειρά απλών αλγορίθμων και λύστε πιο σύνθετα προβλήματα μέσω συνδυασμού ή γενίκευσης απλών αλγορίθμων.
  • Αξιολογήστε αλγορίθμους με βάση ποσοτικά και ποιοτικά κριτήρια, όπως την αποδοτικότητα και την ορθότητα.
Προγραμματισμός
    Π. Σχεδιάστε, δημιουργήστε, δοκιμάστε και αξιολογήστε απλά προγράμματα για να επιβεβαιώσετε την αναμενόμενη λειτουργία τους. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν χρήση δομών ελέγχου και επαναλήψεων.
  • Αναγνωρίστε και διορθώστε λάθη σε απλά προγράμματα.
  • Κ. Σχεδιάστε, δημιουργήστε, δοκιμάστε και αξιολογήστε προγράμματα που επιδεικνύουν την εφαρμογή απλών αλγορίθμων, με τη δυνατότητα πρόσβασης σε δεδομένα από αισθητήρες ή ανάγνωση δεδομένων από αρχεία.
  • Εξασφαλίστε ότι τα προγράμματα και οι προδιαγραφές τους είναι απλά και κατανοητά, και διατηρήστε συνέπεια μεταξύ τους. Χρησιμοποιήστε μια στρατηγική για την επίλυση προβλημάτων και παρουσιάστε την εφαρμογή της.
  • Α. Δημιουργήστε ρουτίνες για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων και δείξτε την ικανότητα ενσωμάτωσής τους σε δικά τους προγράμματα.
  • Χρησιμοποιήστε την τεχνική της διάσπασης για να οργανώσετε τα προγράμματα σε τμήματα.
Υπολογιστικά συστήματα
    Π. Συγκρίνετε και συζητήστε τις διαφορετικές μορφές εισόδου και εξόδου στα υπολογιστικά συστήματα.
  • Διερευνήστε και περιγράψτε το βασικό υλικό και λογισμικό συστημάτων ενός χαρακτηριστικού υπολογιστικού συστήματος, ονομάστε τα και αναφέρετε τον ρόλο τους.
  • Κ. Κάντε σύγκριση και αντιπαραβολή μιας ποικιλίας συσκευών (όπως αισθητήρες, ενεργοποιητές, οθόνες, δορυφόροι) που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από υπολογιστικά συστήματα και επισημάνετε τις πιθανές χρήσεις τους.
  • Αναγνωρίστε τα κύρια στοιχεία υλικού και λογισμικού ενός υπολογιστικού συστήματος και πώς αυτά είναι δομικά και λειτουργικά συνδεδεμένα.
  • Α. Κατατάξτε και περιγράψτε τη γκάμα του λογισμικού και υλικού που μπορεί να υπάρχει σε ένα συγκεκριμένο υπολογιστικό σύστημα.
  • Κατανοήστε τον κρίσιμο ρόλο των υπολογιστικών συστημάτων, συμπεριλαμβανομένων των ενσωματωμένων συστημάτων, στην κοινωνία και πώς αυτά μπορούν να επηρεάσουν τη συμπεριφορά και τις αποφάσεις.
Δίκτυα και επικοινωνία
  • Π. Διακρίνετε τις διαφορές μεταξύ του Διαδικτύου και του Παγκόσμιου Ιστού.
  • Δείξτε πώς χρησιμοποιούνται οι μηχανές αναζήτησης για την εύρεση διαφορετικών τύπων πληροφοριών.
  • Κ. Αναλύστε τη διαδικασία μεταφοράς δεδομένων στα δίκτυα.
  • Εντοπίστε τα ζητήματα ασφάλειας στα δίκτυα και εξηγήστε πώς διασφαλίζεται η ασφάλεια της πληροφορίας.
  • Α. Περιγράψτε την έννοια των πρωτοκόλλων και τον ρόλο τους στην δικτυακή επικοινωνία.
  • Επιδείξτε κατανόηση της δομής των στρωματοποιημένων δικτυακών συστημάτων σε εννοιολογικό επίπεδο.
Αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή
  • Π. Συζητήστε και συγκρίνετε διάφορους τρόπους αλληλεπίδρασης των ανθρώπων με υπολογιστικά συστήματα.
  • Αναγνωρίστε τρόπους βελτίωσης της διεπαφής χρήστη σε γνωστά λογισμικά, όπως εκπαιδευτικά συστήματα και παιχνίδια.
  • Κ. Εξηγήστε με παραδείγματα τις διαφορές μεταξύ διεπαφών που σχεδιάζονται για αρχάριους και για ειδικούς.
  • Εντοπίστε στοιχεία λογισμικού που μπορεί να αποτελούν πρόβλημα για χρήστες με ειδικές ανάγκες ή αναπηρίες.
  • Α. Κάντε κριτική αξιολόγηση μιας διεπαφής χρήστη.
  • Αξιολογήστε διεπαφές για χρήστες με ειδικές ανάγκες ή αναπηρίες και καταστάσεις όπου η χρήση πολλαπλών μορφών αλληλεπίδρασης είναι πλεονεκτική.
Σχεδιασμός και ανάπτυξη
  • Π. Σχεδιάστε απλά ψηφιακά δημιουργήματα με τη μέθοδο της επαναληπτικής βελτίωσης.
  • Τροποποιήστε ένα υπάρχον σχέδιο για την εξερεύνηση διαφορετικών λύσεων.
  • Κ. Επιδείξτε και αναλύστε τις κυρίαρχες αρχές σχεδιασμού μέσω της ανάλυσης ψηφιακών δημιουργημάτων.
  • Αναλύστε και συζητήστε ψηφιακά δημιουργήματα σε σχέση με θέματα περιληπτικότητας και διαφορετικότητας.
  • Α. Αξιολογήστε κριτικά τις αρχές σχεδιασμού που διαφέρουν ανάλογα με τα χαρακτηριστικά των χρηστών, καθώς και αρχές που δεν εξαρτώνται από αυτά.
  • Εφαρμόστε τις αρχές επαναληπτικού σχεδιασμού για την ανασχεδίαση και ανάπτυξη νέων ψηφιακών δημιουργημάτων.
Ψηφιακή δημιουργικότητα
  • Π. Προτείνετε και αναλύστε πιθανές λύσεις για απλά προβλήματα που μπορεί να λυθούν μέσω προγραμματισμού.
  • Δημιουργήστε απλά ψηφιακά έργα και ενσωματώστε ήδη υπάρχοντα για να παράγετε κάτι καινοτόμο.
  • Κ. Εντοπίστε καταστάσεις όπου ο προγραμματισμός ή άλλα υπολογιστικά εργαλεία είναι χρήσιμα. Σχεδιάστε λύσεις και συγκρίνετε τα οφέλη και τους περιορισμούς τους.
  • Εκφράστε τις προσωπικές σας ιδέες μέσω προγραμματισμού ή άλλων υπολογιστικών εργαλείων.
  • Α. Αξιοποιήστε διάφορα ψηφιακά εργαλεία για να σχεδιάσετε και να δημιουργήσετε διαδραστικά ψηφιακά έργα.
  • Ερευνήστε και σκεφτείτε επικριτικά τις εκφραστικές δυνατότητες των υπολογιστικών εργαλείων.
Μοντελοποίηση και προσομοίωση
  • Π. Χρησιμοποιήστε προσομοιωτές για τη μοντελοποίηση κάποιων στοιχείων του πραγματικού κόσμου και αναλύστε τα πλεονεκτήματα και τις περιορισμένες δυνατότητες των προσομοιώσεων.
  • Περιγράψτε το σενάριο που απεικονίζει ένα απλό πρόγραμμα και προσαρμόστε αυτό το πρόγραμμα για να φροντίσετε για νέες παραμέτρους του σεναρίου.
  • Κ. Εφαρμόστε, τροποποιήστε και δημιουργήστε μοντέλα ή προσομοιώσεις για την εξερεύνηση πραγματικών σεναρίων, βασισμένα στις δικές σας παρατηρήσεις ή γνώσεις από άλλα μαθήματα.
  • Αναδείξτε την αντιστοιχία μεταξύ του μοντέλου και του πραγματικού σεναρίου, επισημαίνοντας τους περιορισμούς του μοντέλου.
  • Α. Αναλύστε τις ευκαιρίες και τους κινδύνους που συνδέονται με προηγμένες προσομοιώσεις, όπως αυτές που βασίζονται σε εικονική ή επαυξημένη πραγματικότητα.
  • Δημιουργήστε υπολογιστικά μοντέλα για την παραστατική αναπαράσταση σεναρίων, χρησιμοποιήστε τα για προβλέψεις και αναλύσεις, και αξιολογήστε τους περιορισμούς τους.
Ιδιωτικότητα, ασφάλεια και προστασία
  • Π. Αναλύστε τις ανησυχίες σχετικά με την ασφάλεια και την ιδιωτικότητα της πληροφορίας.
  • Δείξτε ευαισθητοποίηση για την ασφάλεια και το απόρρητο κατά τη χρήση ψηφιακών εργαλείων.
  • Κ. Εντοπίστε και εφαρμόστε βασικά μέτρα ασφαλείας, όπως η διαχείριση κωδικών πρόσβασης, για τη διασφάλιση της ασφάλειας και της ιδιωτικότητας των πληροφοριών.
  • Προστατέψτε τα υπολογιστικά συστήματα από ιούς και άλλες μορφές κακόβουλου λογισμικού.
  • Α. Δείξτε πώς παραβιάσεις στην ασφάλεια και ιδιωτικότητα μπορούν να θέσουν σε κίνδυνο την ασφάλεια.
  • Αναδείξτε παραδείγματα προκλήσεων που προκύπτουν από τις διαφορές στα νομικά συστήματα και τις πολιτιστικές διαφορές στη διαμόρφωση οδηγιών για τη χρήση και τη συμπεριφορά στον υπολογιστή.
Ευθύνη και ενδυνάμωση
  • Π. Αναλύστε τα οφέλη και τους κινδύνους από τη χρήση του Διαδικτύου.
  • Προσδιορίστε και περιγράψτε τις ηθικές αρχές για την χρήση ψηφιακών εργαλείων.
  • Κ. Εξηγήστε με παραδείγματα τα οφέλη και τους κινδύνους των κοινωνικών δικτύων, και εντοπίστε τρόπους ηθικής χρήσης αυτών των εργαλείων.
  • Κάντε κριτική ανάλυση των επιπτώσεων ψηφιακών δημιουργημάτων σε προσωπικές και κοινωνικές πρακτικές.
  • Α. Παραθέστε παραδείγματα ηθικά αποδεκτής χρήσης πληροφοριών από το Διαδίκτυο, όπως θέματα πνευματικών δικαιωμάτων και αντιγραφής.
  • Εξετάστε τις σχέσεις μεταξύ σκοπού, πρόθεσης και ευκαιριών χρήσης ψηφιακών δημιουργημάτων, καθώς και τον αντίκτυπο τους σε άτομα, κοινότητες και την κοινωνία.

πίσω στον πίνακα περιεχομένων

Βιβλιογραφικές αναφορές

Caspersen, M.E., Gal-Ezer, J., McGettrick, A. & Nardelli, E. (2018). Informatics for All: The Strategy. The Informatics for All Committee by ACM Europe and Informatics Europe.

Caspersen, M.E., Gal-Ezer, J., McGettrick, A.D. & Nardelli, E. (2019). Informatics as a Fundamental Discipline for the 21st Century. Communications of the ACM 62 (4), pp. 58-63.

DEAP (2020a). Digital Education Action Plan 2021-2027 – Resetting education and training for the digital age. European Commission.

DEAP (2020b). Digital Education Action Plan 2021-2027 – Resetting education and training for the digital age. Commission staff working document. European Commission.

White House (2016). Computer Science For All, The White House. Accessed 12th December 2021.

πίσω στον πίνακα περιεχομένων

Συνασπισμός Πληροφορική για όλους

H Πληροφορική για όλους είναι μία συμμαχία με σκοπό την εδραίωση της πληροφορικής ως θεμελιώδους επιστημονικού πεδίου στη σχολική εκπαίδευση. Η συμμαχία αυτή επιδιώκει η πληροφορική να αναγνωριστεί ως εξίσου σημαντική με τα μαθηματικά, τις φυσικές επιστήμες και τις ξένες γλώσσες. Στόχος είναι η πληροφορική να θεωρηθεί απαραίτητο μάθημα για όλους τους μαθητές, αναγνωριζόμενη ως κρίσιμη για την εκπαίδευση του 21ου αιώνα.

Οι οργανώσεις που συνθέτουν τη συμμαχία αυτή είναι:

To Ευρωπαϊκό Συμβούλιο της ACM επιδιώκει να ενισχύσει το επίπεδο και την προβολή των δράσεων της Association for Computing Machinery (ACM) στην Ευρώπη. Αποτελείται από ευρωπαίους ειδικούς στην πληροφορική, οι οποίοι είναι αφοσιωμένοι στην ενίσχυση της παρουσίας και της σημασίας της ACM στην Ευρώπη. Το συμβούλιο εστιάζει σε μια πληθώρα ευρωπαϊκών δραστηριοτήτων της ACM, όπως η διοργάνωση κορυφαίων συνεδρίων, η ανάπτυξη των ACM chapters, η βελτίωση της εκπαίδευσης στον τομέα της πληροφορικής και η ενθάρρυνση εντατικότερης συμμετοχής των Ευρωπαίων σε όλες τις δραστηριότητες της ACM.
H CEPIS αποτελεί το επίσημο εκπροσωπευτικό όργανο των εθνικών συλλόγων πληροφορικής στην ευρύτερη Ευρώπη. Ιδρύθηκε το 1989 από εννέα ευρωπαϊκές εταιρίες πληροφορικής και έχει εξελιχθεί πλέον σε εκπρόσωπο πάνω από 450,000 επαγγελματιών στον τομέα των Τεχνολογιών Πληροφορίας και της πληροφορικής σε 29 χώρες. Η CEPIS ενισχύει την ανάπτυξη μιας κοινωνίας της πληροφορικής στην Ευρώπη, με επίκεντρο την προαγωγή και ανάπτυξη των δεξιοτήτων πληροφορικής σε ολόκληρη την Ευρώπη. Είναι υπεύθυνο για το εξαιρετικά επιτυχημένο πρόγραμμα ECDL και επιμελείται μια πληθώρα ερευνών και εκδόσεων σχετικά με τις δεξιότητες στον τομέα της πληροφορικής.
H Informatics Europe εκπροσωπεί την ακαδημαϊκή κοινότητα και τον ερευνητικό τομέα της πληροφορικής στην Ευρώπη. Συνδέοντας πανεπιστημιακά τμήματα και ερευνητικά εργαστήρια, δημιουργεί μια ενιαία, ισχυρή φωνή για την εξασφάλιση και τον καθορισμό της ποιότητας στην έρευνα και την εκπαίδευση στην πληροφορική σε ευρωπαϊκό επίπεδο. Με πάνω από 160 ενώσεις-μέλη από 33 χώρες, η Informatics Europe υποστηρίζει κοινές πολιτικές και αναλαμβάνει δράση σε θέματα προτεραιότητας στους τομείς της εκπαίδευσης, της έρευνας, της μεταφοράς τεχνογνωσίας και της κοινωνικής επίδρασης της πληροφορικής.
H IFIP ιδρύθηκε το 1960 υπό την αιγίδα της UNESCO και αποτελεί μια ομοσπονδία ενώσεων που ασχολούνται με την επεξεργασία πληροφοριών. Έχει διττό στόχο: να υποστηρίξει την επεξεργασία πληροφοριών στις χώρες των μελών της και να προωθήσει τη μεταφορά τεχνολογίας στις αναπτυσσόμενες χώρες. Σύμφωνα με την αποστολή της, η IFIP αποτελεί μια παγκόσμια, μη κερδοσκοπική ομοσπονδία ενώσεων επαγγελματιών της τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών. Η IFIP επιδιώκει την προαγωγή ενός παγκοσμίως επαγγελματικού και κοινωνικά υπεύθυνου τρόπου ανάπτυξης και εφαρμογής των τεχνολογιών πληροφορίας και επικοινωνίας.