Роль дополнительного образования в формировании IT-компетенций у школьников

Введение

Развитие информационных технологий ставит перед системой образования задачу формирования у учащихся устойчивых IT-компетенций, которые станут основой их будущей профессиональной деятельности. Помимо обязательной школьной программы, важнейшую функцию в этом процессе выполняет дополнительное образование – совокупность образовательных услуг и занятий, которые дети посещают во внеурочное время по своему интересу. Дополнительное (или внеклассное) образование детей в Казахстане рассматривается как неотъемлемая часть непрерывного образования и личностного развития. Под дополнительным образованием понимается мотивированное обучение сверх основной школьной программы, позволяющее ребенку реализовать потребность в познании и творчестве и максимально раскрыть свой потенциал. Именно в рамках кружков, секций и иных внеурочных занятий дети зачастую получают те навыки, которые не охвачены школьным учебным планом, включая практические умения в области информационных технологий.

На современном этапе дополнительное образование приобретает особую роль в формировании ИТ-компетенций. Формальная школа зачастую не успевает своевременно внедрять новейшие разделы ИТ (программирование, робототехника, кибербезопасность и т. д.) или не может уделить им достаточно часов. В таких условиях внеурочные программы – курсы в учебных центрах, кружки при школах, онлайн-школы, хакатоны, олимпиады – заполняют этот пробел, предоставляя мотивированным учащимся возможность развивать ИТ-навыки на продвинутом уровне. В Казахстане дополнительное образование детей развивается более 30 лет и законодательно поддерживается (в Законе «Об образовании» закреплено право ребенка на дополнительное развитие).

Цель данной статьи – проанализировать роль дополнительного образования в развитии ИТ-компетенций у школьников, опираясь на опыт Казахстана и международные исследования. Задачи:

1. Выявить, как дополнительное образование восполняет пробелы школьной программы в сфере ИТ.
2. Оценить эффективность кружков, клубов и олимпиад для развития ИТ-компетенций школьников.
3. Определить условия доступности и качества дополнительного ИТ-образования в Казахстане.

Материалы и методы исследования

В разделе материалов обобщены проверенные источники, отражающие результаты эмпирических и аналитических исследований, применимых к внеклассным ИТ-практикам. Т. С. Комарова [1, с. 56-64] описывает формирование информационной компетентности старшеклассников на площадках допобразования с фиксацией изменений в учебном поведении. Р. П. Шер [2] систематизирует институциональные формы и регуляторные меры в Казахстане, выделяя инструменты масштабирования кружков и центров творчества. A. Katyetova [3, с. 13-22] анализирует мотивационные механизмы соревновательных сред в информатике и их связь с устойчивостью интереса к программированию. P. Leung, L. Olson [4, с. 7] прослеживают влияние программ после уроков на учебные результаты и участие подростков из уязвимых групп. A. Orymbayeva [5] демонстрирует, как предвузовский опыт кодирования повышает адаптацию к курсам компьютерных наук на первом курсе. O. Pavlova, E. Yanova [6, с. 1090121] рассматривают олимпиадные треки как канал подготовки специалистов мирового уровня с упором на тренировочные модели. G. Ragusa, L. Leung [7, с. 9335] показывают, что ранняя робототехника усиливает понимание кодирования, проектирование и интерес к ИТ-карьерам. J. J. Si, S. Zhou, S.-Y. Chang, K. Y. Wang [8] выявляют факторы участия в школьных клубах программирования, включая командное обучение и проектную самостоятельность.

В методах использованы: сравнительный метод для сопоставления организационных форм; анализ источников и их критическая интерпретация; тематическая систематизация по типам результатов (учебные, личностные, социальные, цифровые); элементарное картирование причинно-следственных связок «формат – результат»; синтез для формирования типологии влияний и условий масштабирования.

Результаты и их обсуждение

Теоретически дополнительное образование рассматривается как эффективный способ расширения творческих и интеллектуальных возможностей детей, их всестороннего развития. В контексте ИТ это означает, что кружки и секции позволяют школьникам выйти за рамки школьной программы по информатике и получить практические навыки, необходимые в современной цифровой среде. Многочисленные исследования подтверждают позитивное влияние качественных внеурочных программ на академические и личностные достижения учащихся [2; 4, с. 7]. Метанализ 35 исследований показал, что участие в программах дополнительного образования достоверно улучшает учебные результаты школьников – у вовлеченных учащихся повышаются успеваемость, баллы тестов, улучшается поведение и посещаемость [4, с. 7]. Особенно выражен эффект для мотивированных детей и подростков из уязвимых групп, для которых внеурочная среда часто дает дополнительные ресурсы для обучения. Таким образом, высококачественное дополнительное образование создает условия для углубленного освоения предметных навыков, в том числе в ИТ-области. Ниже представлена систематизация подходов (табл. 1).

Таблица 1

Классификация эффектов дополнительного образования на развитие ИТ-компетенций школьников (составлено автором на основе [1, с. 56-64; 2])

Одной из наиболее распространенных форм дополнительного ИТ-образования являются кружки и клубы программирования. Они могут действовать при школах, центрах творчества, университетах или онлайн. В такой неформальной обстановке дети осваивают языки программирования, алгоритмы, создают собственные проекты – игры, сайты, приложения. Исследования, проведенные за рубежом, показывают, что участие в программных клубах существенно повышает как конкретные навыки программирования, так и общие компетенции. Например, недавнее исследование выявило, что члены школьного клуба программирования отмечают развитие общих компетенций – умения работать в команде, мыслить логически, решать проблемы – наряду с ростом собственно навыков кодирования [8]. Формат клубов привлекает учащихся тем, что обеспечивает высокую степень самостоятельности и творчества: школьники сами выбирают проекты, учатся друг у друга, организуют мероприятия. Это создает особую мотивацию – как внутреннюю (интерес, удовольствие от программирования), так и внешнюю (командная работа, дух соревнования). Участники таких клубов склонны тратить значительно больше времени на практику программирования по сравнению с рядовыми одноклассниками. В результате к окончанию школы они нередко достигают уровня, сопоставимого с начальным уровнем вуза. Ранний опыт участия в подобных кружках способствует более успешному освоению сложных ИТ-дисциплин в вузе, так как формирует базовые навыки программирования и уверенность в собственных способностях [5]. Ниже приведена структуризация форм деятельности (табл. 2).

Таблица 2

Формы организации кружков и клубов программирования (составлено автором на основе [3, с. 13-22; 7, с. 9335; 8])

Также отмечается, что клубы программирования помогают преодолеть гендерный разрыв, привлекая девочек в ИТ через дружелюбную внеклассную среду. Другим направлением дополнительного образования, тесно связанным с ИТ-компетенциями, являются кружки робототехники, схемотехники, инженерно-технического творчества. В них дети учатся конструировать и программировать роботов, работать с датчиками, микроконтроллерами (Arduino, Raspberry Pi и др.), что развивает одновременно навыки программирования и инженерное мышление. Популярность робототехники среди школьников очень высока, поскольку она сочетает игру и обучение. Дети конкурируют, чья модель быстрей и точней выполнит задачу, и на практике овладевают основами алгоритмизации и кодирования [3, с. 13-22]. Международные соревнования по робототехнике (World Robot Olympiad, FIRST Robotics Competition) стимулируют тысячи школьников по всему миру заниматься робототехникой и связывать будущее с инженерно-ИТ специальностями. Исследования отмечают, что систематические занятия робототехникой повышают уровень компьютерного мышления и навыков решения задач у детей, а также укрепляют их уверенность в своих ИТ-способностях [7, с. 9335]. Ниже представлена обобщенная схема направлений (табл. 3).

Таблица 3

Основные направления робототехнического и инженерно-технического дополнительного образования (составлено автором на основе [4, с. 7; 5; 7, с. 9335])

В Казахстане робототехника также активно развивается: по данным Минобразования, с конца 2010-х годов открыто множество школьных лабораторий робототехники, в крупных городах функционируют детские технопарки.

Важнейшим элементом внеурочной работы, мотивирующим школьников осваивать ИТ на продвинутом уровне, являются олимпиады и конкурсы. В Казахстане ежегодно проводятся многоуровневые олимпиады по информатике, конкурсы по робототехнике «Roboland» и др. Участие в олимпиадах способствует резкому росту алгоритмического мастерства учащихся. Исследования в международном журнале Olympiads in Informatics отмечают, что соревнования создают атмосферу здоровой конкуренции, где концентрация талантливых сверстников побуждает каждого участника учиться более интенсивно и достигать высоких результатов [6, с. 1090121]. Олимпиады значительно повышают мотивацию к приобретению знаний: увлеченные программированием подростки готовы посвящать часами время любимому занятию, а соревнование и возможность победы лишь усиливают их стремление. Кроме того, олимпиады дают множество побочных бонусов: общение единомышленников, обмен знаниями, признание успехов, что всё вместе формирует позитивную учебную мотивацию. Интересный факт – несмотря на сокращение общей численности молодежи, число победителей олимпиад растет, что говорит о повышении вовлеченности молодежи в такие мероприятия. На международном уровне казахстанские школьники регулярно показывают хорошие результаты на Международной олимпиаде по информатике (IOI), что подтверждает эффективность национальной олимпийской подготовки. Таким образом, олимпиадное движение служит мощным драйвером развития у школьников высших ИТ-компетенций – алгоритмического мышления, навыков оптимизации, умения работать под давлением времени.

В Казахстане сложилась разветвленная сеть организаций дополнительного образования: Дворцы школьников, центры детского творчества, внешкольные учебные заведения технического профиля. Повсеместно в школах создаются ИТ-классы, кружки юных техников. В сельских районах роль центров технического творчества также признается критичной для выявления талантливых детей. В стране реализуются проекты вроде республиканского конкурса JUNIOR (для учащихся по созданию инновационных проектов), которые стимулируют развитие ИТ-навыков. Таким образом, в Казахстане дополнительное ИТ-образование уже является значимой частью образовательного ландшафта. Детей привлекает свобода выбора занятий и отсутствие оценочного давления: как отмечалось, во дворцы школьников и на станции юных техников дети идут по собственному желанию, без принуждения, и эти учреждения переполнены. Это подтверждает, что при наличии возможностей казахстанские школьники проявляют огромный интерес к ИТ и техническим сферам.

Международный опыт дополнительных ИТ-программ также богат. Например, в США движение «Girls Who Code» привлекает десятки тысяч девочек к летним лагерям программирования, повышая их ИТ-компетенции и уверенность. В ряде стран (Южная Корея, Финляндия) правительство субсидирует работу кружков информатики и хакатонов для школьников по всей стране. Исследования фиксируют, что вовлечение в такие активности коррелирует с выбором ИТ-специальностей в дальнейшем и успешностью в университетах [1, с. 56-64]. Дети, которые в школе занимались программированием во внеурочное время, легче осваивают сложные курсы по информатике в вузе. Таким образом, дополнительное образование выступает своего рода “инкубатором” будущих кадров для ИТ-отрасли.

Рассмотренные данные убедительно показывают, что дополнительное образование играет решающую роль в формировании ИТ-компетенций у подрастающего поколения. Для Казахстана это особенно актуально, учитывая амбиции страны в цифровой сфере и необходимость подготовки собственного высококвалифицированного ИТ-капитала. На основе анализа можно выделить несколько ключевых аспектов.

Во-первых, дополнительное образование дополняет и опережает школьную программу. Формальная школьная программа по информатике, несмотря на реформы, имеет ограниченный объем и зачастую отстает от быстро меняющихся требований. В этих условиях кружки и секции становятся площадкой для освоения новейших технологий. Чтобы максимизировать эффект, важно наладить связь между школой и дополнительным образованием. Например, учителям информатики целесообразно направлять заинтересованных учеников в соответствующие кружки, интегрировать проектные задания из кружков в учебный процесс. В идеале достижения ученика во внеурочной деятельности (созданные проекты, победы в конкурсах) должны признаваться и поощряться школой – это мотивирует других школьников. Опыт некоторых стран показывает пользу менторства, когда университеты и ИТ-компании курируют школьные ИТ-клубы, помогая с программой и оборудованием.

Во-вторых, необходимо обеспечить доступность дополнительного ИТ-образования для всех. Сейчас наиболее активная внеклассная ИТ-деятельность сосредоточена в крупных городах, тогда как в сельской местности и небольших городах выбор кружков ограничен. Это приводит к неравенству возможностей: талантливый деревенский школьник может просто не иметь кружка по программированию поблизости. Решением может быть создание дистанционных кружков – онлайн-классов по программированию, робототехнике. Пандемия COVID-19 показала, что виртуальные форматы могут быть эффективны: отмечен рост вовлеченности семей и подростков в онлайн-активности, компенсируя отсутствие офлайн мероприятий. Государству следует инвестировать в развитие цифровых платформ дополнительного образования, где любой школьник Казахстана смог бы записаться на бесплатный онлайн-кружок по интересующей ИТ-теме. Кроме того, нужно восстановить и расширить сеть внешкольных организаций: тревожный тренд снижения их числа должен быть преодолён за счет увеличения финансирования и понимания их ценности. Дополнительное образование социально востребовано и требует постоянной поддержки государства и общества. Расходы на кружки – это не балласт, а инвестиции в развитие детей, которые окупятся повышением человеческого капитала.

В-третьих, крайне важен кадровый потенциал дополнительного образования. Педагоги и наставники, ведущие кружки, зачастую работают энтузиастически, но нуждаются в совершенствовании своих компетенций. Сегодня сфера ИТ обновляется стремительно, и руководителю кружка робототехники или программирования необходимо постоянно учиться, чтобы давать детям актуальные знания. В Концепции развития допобразования отмечалась роль повышения профессионального мастерства педагогов допобразования и внедрения современных подходов. Нужно организовывать для них тренинги, стажировки, возможно, привлекать профессиональных ИТ-специалистов для совместного ведения занятий. Партнерство с ИТ-сектором могло бы решить сразу две задачи: и методическую поддержку кружков, и ориентирование их содержания на реальные требования отрасли. Например, компании могли бы предоставлять волонтеров-наставников или развивать корпоративные программы для школьников (как это делает Microsoft, Cisco и др. в глобальной практике). Такой симбиоз образования и индустрии повысит качество подготовки и вдохновит детей реальными историями успеха.

Кроме того, стоит учитывать мотивационные аспекты. Внеурочная деятельность эффективна во многом потому, что опирается на внутреннюю мотивацию детей – интерес и увлечение. Поэтому принудительное участие или излишняя академизация кружков может снизить их результативность. Необходимо сохранять соревновательный и игровой дух: соревнования, хакатоны, публичные демонстрации проектов стимулируют ребят. Как показывает опыт олимпиад, конкуренция вдохновляет детей учиться усерднее. Поэтому стоит развивать систему соревнований разного уровня – от школьных до национальных – по программированию и робототехнике, чтобы любой участник кружка имел цель и шанс проявить себя.

Международное сотрудничество – еще один резерв. Обмен опытом с зарубежными центрами дополнительного образования (например, организация международных летних ИТ-школ, участие казахстанских школьников в глобальных конкурсах) позволит перенимать лучшие практики. Уже сейчас казахстанские подростки участвуют в Международной олимпиаде по информатике, занимают призовые места, что поднимает престиж и интерес к этой сфере внутри страны.

Подводя итог, дополнительное образование в области ИТ является незаменимым компонентом подготовки будущих специалистов. Оно обеспечивает ту самую вариативность и гибкость, которые трудно достичь в рамках формального обучения. Задача государства и общества – сделать эти возможности массовыми и качественными, чтобы каждый одаренный в технологиях ребенок мог реализовать свой потенциал, а каждый заинтересованный мог попробовать себя в ИТ-творчестве. Это напрямую повлияет на формирование кадрового резерва для цифровой экономики Казахстана.

Заключение

В условиях стремительной цифровизации именно дополнительное образование становится для школьников трамплином в мир ИТ. Проведенное исследование подтверждает: участие во внеурочных ИТ-активностях существенно усиливает у детей ключевые компетенции – от базовых навыков программирования и работы с робототехникой до развития логики, креативности, умения работать в команде. Кружки программирования и технического творчества формируют у школьников практический опыт и уверенность в своих силах, олимпиады и конкурсы мотивируют к достижению высокого уровня мастерства, а разнообразные проекты и клубы воспитывают интерес и любовь к технологиям.

Для Казахстана, нацеленного на построение сильной цифровой экономики, важно максимально использовать потенциал дополнительного образования. В стране уже сложились традиции и инфраструктура внеурочной работы – действуют дворцы школьников, станции юных техников, запускаются ИТ-школы. Тысячи детей охвачены кружками по информатике и робототехнике, и их число будет расти. Необходимо поддерживать и расширять эту сеть, особенно в регионах, инвестировать в обучение педагогов-энтузиастов, стимулировать сотрудничество школ, вузов и ИТ-компаний в рамках дополнительных программ. Как показывает международный опыт, такие вложения дают прямой эффект: больше молодежи выбирает ИТ-профессии, растет качество подготовки абитуриентов для технических вузов, формируется сообщество молодых инноваторов.

Дополнительное образование ценно еще и тем, что воспитывает у детей навыки самообразования и самореализации. Посещая кружки добровольно, школьники учатся учиться мотивированно, вне контроля оценок – эта способность особо важна в ИТ-сфере, где требуется постоянное самостоятельное обновление знаний. Воспитание поколений, способных постоянно учиться новому и творчески применять технологии, – стратегическая задача, решаемая через дополнительное образование.

Подводя итог, можно уверенно констатировать: роль дополнительного образования в формировании ИТ-компетенций у школьников исключительно велика. Оно служит катализатором развития цифровых навыков, дополняя школьное обучение и прокладывая путь к профессиональному успеху молодых казахстанцев в будущем. Поддерживая и развивая эту сферу, Казахстан делает инвестирование в свое интеллектуальное будущее и конкурентоспособность в глобальном технологическом пространстве.