ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Πρόγραμμα Σπουδών Γυμνασίου

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Δημοσιευμένο στο ΦΕΚ 5659/2021

Αριθμ. 152738/Δ2
Πρόγραμμα Σπουδών του μαθήματος της Πληροφορικής των Α΄, Β΄ και Γ΄ τάξεων Γυμνασίου.

Η ΥΦΥΠΟΥΡΓΟΣ
ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ

Έχοντας υπόψη:
1. Τις διατάξεις της περ. γ της παρ. 11 του άρθρου 5 του ν. 1566/1985 (Α΄ 167), όπως τροποποιήθηκε με τις διατάξεις του άρθρου 7 του ν.2525/1997 «Ενιαίο Λύκειο, πρόσβαση των αποφοίτων στην Τριτοβάθμια Εκπαίδευση, αξιολόγηση του εκπαιδευτικού έργου και άλλες διατάξεις» (Α΄ 188).
2. Τις διατάξεις της υποπ. ββ της περ. α της παρ. 3 του άρθρου 2 του ν. 3966/2011 «Θεσμικό πλαίσιο των Πρότυπων Πειραματικών Σχολείων, Ίδρυση Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής, Οργάνωση του Ινστιτούτου Τεχνολογίας Υπολογιστών και Εκδόσεων «ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ» και λοιπές διατάξεις» (Α΄ 118).
3. Τις διατάξεις του άρθρου 175 του ν. 4823/2021 «Αναβάθμιση του σχολείου, ενδυνάμωση των εκπαιδευτικών και άλλες διατάξεις» (Α΄ 136).
4. Τις διατάξεις του άρθρου 90 του Κώδικα Νομοθεσίας για την Κυβέρνηση και τα κυβερνητικά όργανα, που κυρώθηκε με το άρθρο πρώτο του π.δ. 63/2005 (Α΄ 98), το οποίο διατηρήθηκε σε ισχύ με την παρ. 22 του άρθρου 119 του ν. 4622/2019 (Α΄ 133).
5. Το π.δ. 81/2019 «Σύσταση, συγχώνευση, μετονομασία και κατάργηση Υπουργείων και καθορισμός των αρμοδιοτήτων τους - Μεταφορά υπηρεσιών και αρμοδιοτήτων μεταξύ Υπουργείων» (Α΄ 119).
6. Το π.δ. 84/2019 «Σύσταση και κατάργηση Γενικών Γραμματειών και Ειδικών Γραμματειών / Ενιαίων Διοικητικών Τομέων Υπουργείων» (Α΄ 123).
7. Το π.δ. 2/2021 «Διορισμός Υπουργών, Αναπληρωτών Υπουργών και Υφυπουργών» (Α΄ 2).
8. Την υπό στοιχεία 168/Υ1/8.1.2021 κοινή απόφαση του Πρωθυπουργού και της Υπουργού Παιδείας και Θρησκευμάτων «Ανάθεση αρμοδιοτήτων στην Υφυπουργό Παιδείας και Θρησκευμάτων, Ζωή Μακρή» (Β΄ 33).
9. Την υπό στοιχεία 104671/ΓΔ4/27.8.2021 απόφαση της Υφυπουργού Παιδείας και Θρησκευμάτων «Πιλοτική Εφαρμογή Προγραμμάτων Σπουδών στην Πρωτοβάθμια και Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση» (Β΄ 4003).
10. Τις υπ’ αρ. 55/14.10.2021 και 56/21.10.2021 πράξεις του Δ.Σ. του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής.
11. Το γεγονός ότι από την παρούσα απόφαση δεν προκαλείται δαπάνη, σύμφωνα με την υπό στοιχεία Φ.1/Γ/763/146167/B1/15.11.2021 εισήγηση του άρθρου 24 του ν. 4270/2014 (Α΄ 143) της Γενικής Διεύθυνσης Οικονομικών Υπηρεσιών του Υπουργείου Παιδείας και Θρησκευμάτων, αποφασίζουμε:

Άρθρο μόνον

Το Πρόγραμμα Σπουδών του μαθήματος της Πληροφορικής των Α΄, Β΄ και Γ΄ τάξεων Γυμνασίου ορίζεται ως εξής:

Α. ΦΥΣΙΟΓΝΩΜΙΑ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Εισαγωγή

Το ΠΣ Πληροφορικής του Γυμνασίου, λαμβάνοντας υπόψη τη βασική κατεύθυνση που έχει δοθεί γενικά για την εκπόνηση των νέων ΠΣ, έχει σχεδιαστεί με αφετηρία τα Προσδοκώμενα Μαθησιακά Αποτελέσματα (ΠΜΑ), δηλαδή όλα όσα χρειάζεται να γνωρίζει κάθε μαθητής/-τρια, να κατανοεί και να μπορεί να εφαρμόσει μετά την ολοκλήρωση κάθε μαθησιακής διαδικασίας. Το νέο ΠΣ Πληροφορικής καλείται να επικαιροποιήσει, να συμπληρώσει και να βελτιώσει ένα αρκετά καλό υφιστάμενο ΠΣ.

Για να εκσυγχρονιστεί το ΠΣ του Γυμνασίου, έχουν προστεθεί νέες σημαντικές ενότητες, που θα αποτελούσε έλλειμα η παράλειψή τους, όπως: Ανάλυση Δεδομένων, Εκπαιδευτική Ρομποτική και Υλικός Προγραμματισμός, Υπολογιστική Σκέψη, Κυβερνοασφάλεια (ιδιωτικότητα, προστασία δεδομένων και συστημάτων), Ψηφιακή Πολιτότητα (πρωτόκολλα επικοινωνίας, διαχείριση διαδικτυακής φήμης και ταυτότητας, πνευματικά δικαιώματα και διαδίκτυο, συμμετοχή στα κοινά μέσω διαδικτύου) κ.ά.

Η Πληροφορική αποτελεί γενικό μορφωτικό αγαθό, απαραίτητο για την εκπαίδευση όλων των μαθητών/- τριών ανεξάρτητα από το αν θα συνεχίσουν σπουδές στην Πληροφορική ή σε οποιοδήποτε γνωστικό αντικείμενο, αν θα επιλέξουν την επαγγελματική εκπαίδευση ή θα ολοκληρώσουν την εκπαίδευσή τους στην υποχρεωτική βαθμίδα. Το ΠΣ Πληροφορικής του Γυμνασίου έχει σχεδιαστεί με γνώμονα την πληρότητα, τη διαχρονικότητα και την ισορροπημένη ανάπτυξη ανάμεσα στον γραμματισμό στην επιστήμη της Πληροφορικής, στον ψηφιακό γραμματισμό και την ανάπτυξη ικανότητας υπεύθυνης και ασφαλούς χρήσης των ψηφιακών Τεχνολογιών (ΨΤ) και του διαδικτύου για ενεργή εμπλοκή των αυριανών πολιτών στον ψηφιακό μετασχηματισμό. Το νέο ΠΣ της Πληροφορικής του Γυμνασίου είναι συμβατό με τα διεθνή πρότυπα, τις κατευθύνσεις της Ευρωπαϊκής Ένωσης και τα πορίσματα της διδακτικής της Πληροφορικής.

Η παρούσα ενότητα αναλύει τη φύση της Πληροφορικής ως επιστημονικού πεδίου για να τεκμηριώσει τη διδακτική προσέγγισή της στο ΠΣ και αφετέρου να επισημάνει τις επιστημονικές εξελίξεις που επέβαλαν την επικαιροποίηση του περιεχομένου του. Συχνά η Πληροφορική συγχέεται με τις «καθημερινής χρήσης» εφαρμογές της, π.χ. χρήση λογισμικού αυτοματισμού γραφείου (επεξεργαστές κειμένου, φύλλα υπολογισμών, λογισμικά παρουσιάσεων), λογισμικά πρόσβασης στις υπηρεσίες του διαδικτύου. Η Πληροφορική επιτρέπει την αφαιρετική αναπαράσταση της φυσικής πραγματικότητας με ανάλογα ψηφιακά λογισμικά μοντέλα και εικονικούς κόσμους, οι οποίοι είναι δυναμικά διαχειρίσιμοι μέσα από κατάλληλες εντολές. Κάθε λογής πληροφορία (εικόνες, ήχοι, μετρήσεις κ.λπ.) και αφηρημένη ιδέα μεταφράζονται με τη χρήση των κατάλληλων κωδικών σε ψηφιακή μορφή και μπορούν να γίνουν αντικείμενο αυτόματης επεξεργασίας από Η/Υ για τη δημιουργία εφαρμογών διαφόρων ειδών, από εφαρμογές κινουμένων σχεδίων μέχρι εφαρμογές αυτόνομων οχημάτων. Η γενικότητα στη χρήση των Η/Υ τούς καθιστά σημαντικούς παράγοντες καινοτομίας με απεριόριστες δυνατότητες, που συχνά αισθανόμαστε ότι ξεπερνούν τη φαντασία μας. Οι Η/Υ, πέρα από εργαλείο για την επίλυση προβλημάτων, αποτελούν ένα μέσο για δημιουργική έκφραση. Οι Η/Υ είναι ταυτόχρονα μηχανές που αναπαράγουν μουσική και μηχανές για να συνθέσεις μουσική. Η εκπαίδευση στην Πληροφορική θα πρέπει να στοχεύει στη δημιουργία μορφωμένων «ακροατών» αλλά κυρίως «συνθετών».

Η δημιουργική όψη της Πληροφορικής αξίζει να τοποθετηθεί στο προσκήνιο του μαθήματος της Πληροφορικής στο Γυμνάσιο. Οι μαθητές/-τριες είναι σημαντικό να μάθουν πώς να δημιουργούν με τους Η/Υ και τις ψηφιακές τεχνολογίες παράλληλα με την εξοικείωσή τους με τη χρήση έτοιμων εφαρμογών, ώστε να μπορέσουν να γίνουν, εκτός από καταναλωτές τεχνολογίας, ικανοί παραγωγοί και καινοτόμοι δημιουργοί τεχνολογικών εφαρμογών και λύσεων προβλημάτων με υπολογιστική σκέψη.

Στο πρώτο υπόδειγμα ΠΣ για τη γενική εκπαίδευση που εξέδωσε ευρείας σύνθεσης ομάδα εργασίας του ACM το 2003 η Πληροφορική ορίζεται ως η επιστήμη που μελετά τους Η/Υ και τις αλγοριθμικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένων των αρχών τους, του σχεδιασμού του υλικού και του λογισμικού τους, των εφαρμογών τους και της επίδρασής τους στην κοινωνία. Από τον ορισμό αυτό λείπει η διάσταση της υπολογιστικής σκέψης, η οποία είναι σημαντική για τον σύγχρονο προσανατολισμό του νέου ΠΣ Πληροφορικής.

Το επιστημολογικό υπόδειγμα της Πληροφορικής Για το ζήτημα της επιστημολογικής φύσης της Πληροφορικής, κατά καιρούς, ηγετικές μορφές επιστημόνων προσπαθούν να δώσουν απάντηση. Οι προτεινόμενες απαντήσεις έχουν εξελιχθεί ανάλογα με την ιστορική περίοδο της Πληροφορικής. Αρχικά οι επιστήμονες συχνά αμφισβήτησαν τον όρο Computer Science και την Πληροφορική όσον αφορά τη χρήση του επιστημολογικού υποδείγματος των θετικών επιστημών (Science).

Αυτό φαίνεται εύλογο από την άποψη ότι, αφενός, είναι εύκολο να εντοπίσει κανείς στην Πληροφορική:

α) το υπόδειγμα των σχεδιαστικών επιστημών στην υλοποίηση συστημάτων και επομένως να θεωρηθεί ως κλάδος της Μηχανικής,
β) την απόδειξη θεωρημάτων και να τη θεωρήσει τομέα των Μαθηματικών, αφετέρου είναι δύσκολο να εντοπίσει κανείς πειραματική επαλήθευση υποθέσεων, που αποτελεί το βασικό επιστημολογικό υπόδειγμα των θετικών επιστημών.

Επιπλέον είναι δύσκολο να διακρίνει κανείς την ενασχόληση της Πληροφορικής με τον φυσικό κόσμο. Είναι ενδεικτικό ότι ο Simon, βραβευμένος με Νόμπελ Οικονομικών, αποκάλεσε την Πληροφορική την επιστήμη του τεχνητού (artificial) (κόσμου). Το 1967 οι Allen Newell, Alan Perlis και Herb Simon διατύπωσαν την πρώτη απάντηση για τη φύση της Πληροφορικής και υποστήριξαν ότι διαφοροποιείται από τα άλλα επιστημονικά πεδία, επειδή μελετά τις πληροφοριακές διεργασίες (information processes). Η δεύτερη γενιά εστίασε στον προγραμματισμό ως την τέχνη του σχεδιασμού αλγορίθμων που παράγουν πληροφοριακές διεργασίες. Το 1970 οι πρωτοπόροι της Πληροφορικής Edsger Dijkstra και Donald Knuth ενίσχυσαν την άποψη για τη θεώρηση της ανάλυσης των αλγορίθμων ως του ενοποιητικού θέματος της Πληροφορικής. Η εποχή αυτή εξισώνει την Πληροφορική με τον προγραμματισμό (Πληροφορική=Προγραμματισμός) και δηλώνει κατά κάποιον τρόπο την περίοδο της εσωστρέφειας του πεδίου στην προσπάθεια ανάπτυξής του.

Στη διάρκεια των πρώτων τεσσάρων δεκαετιών της Πληροφορικής η βασική προβληματική αφορούσε τη δημιουργία αξιόπιστων Η/Υ, δικτύων και πολύπλοκου λογισμικού και το σχεδιαστικό υπόδειγμα επομένως κυριαρχούσε. Έως το 1980 οι προκλήσεις αυτές είχαν αντιμετωπιστεί σε μεγάλο βαθμό και σημειώθηκε εξωστρέφεια και διάχυση της Πληροφορικής προς τα άλλα πεδία και την κοινωνία. Η χρήση των υπολογιστών εξαπλώθηκε σε όλα σχεδόν τα επιστημονικά πεδία με τη βοήθεια των δικτύων, των υπερυπολογιστών και των προσωπικών Η/Υ. Ως αποτέλεσμα εμφανίστηκε το κίνημα της «Υπολογιστικής Επιστήμης», στο οποίο συμμετείχαν επιστήμονες από όλον τον κόσμο. Ορόσημο στο κίνημα αυτό μπορεί να θεωρηθεί το 1982, όταν το Νόμπελ Φυσικής απονεμήθηκε στον Ken Wilson για τη συμβολή του στη δημιουργία υπολογιστικών μοντέλων που προσομοίωναν την αλλαγή φάσης των υλικών (https://www.nobelprize.org). Ο Wilson συνεργάστηκε με επιστήμονες άλλων πεδίων και ανέδειξε την υπολογιστική ως βασικό πυλώνα της επιστήμης, μαζί με τη θεωρία και το πείραμα, προωθώντας την προσομοίωση (simulation) και την υπολογιστική (computing) ως τρόπους παραγωγής επιστήμης που δεν ήταν προηγουμένως διαθέσιμοι. Ενδεικτικό είναι το γεγονός ότι στις μέρες μας, αποδεκτή επιστημονική έρευνα μπορεί να διεξάγεται σε απόλυτα ελεγχόμενα εργαστηριακά περιβάλλοντα (in vitro), μέσω κλινικών μελετών σε ζώντες οργανισμούς (in vivo), αλλά και αποκλειστικά σε υπολογιστή ή μέσω υπολογιστικών προσομοιώσεων (in silico). Η έκφραση in silico χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά δημοσίως το 1989, από τον Pedro Miramontes, ο οποίος με τον τρόπο αυτό χαρακτήρισε βιολογικά πειράματα που διεξήχθησαν εξ ολοκλήρου σε υπολογιστή στο πλαίσιο των ερευνών του στη γενετική, αναγνωρίζοντας έτσι, στον ερευνητικό κόσμο, έναν νέο τρόπο παραγωγής επιστήμης. Επιπλέον, στην προϋπάρχουσα συνεργασία της επιστήμης με τη μηχανική για τη μοντελοποίηση των φυσικών ή τεχνητών φαινομένων, η υπολογιστική έδωσε τη δυνατότητα χειρισμού και ελέγχου των μηχανών που κατασκευάζουν οι μηχανικοί για να μιμηθούν τα μοντέλα που δημιουργούν οι επιστήμονες ως αναπαραστάσεις των φυσικών φαινομένων.

Το κίνημα της υπολογιστικής επιστήμης μετακινεί τον υπολογιστή από τη θέση του αντικειμένου με το οποίο ασχολείται η Πληροφορική και τον καθιστά όργανο μέσω του οποίου μελετώνται οι πληροφοριακές διεργασίες στη φύση και στα τεχνητά συστήματα. Όλα αυτά οδηγούν στη σύγχρονη αντίληψη ότι η Πληροφορική αφορά τη μελέτη των πληροφοριακών διεργασιών, φυσικών και τεχνητών. Ο Η/Υ είναι ένα εργαλείο για τις μελέτες αυτές και όχι το αντικείμενο μελέτης της Πληροφορικής. Όπως το έχει διατυπώσει ο Dijkstra, «Computing is no more about computers than astronomy is about telescopes» - η Πληροφορική ασχολείται με τους Η/Υ όσο και η Αστρονομία με τα τηλεσκόπια ή ο Η/Υ είναι για την Πληροφορική ό,τι και το τηλεσκόπιο για την Αστρονομία.

Η διεργασία της κατάργησης του Η/Υ ως του σημείου εστίασης της Πληροφορικής ολοκληρώνεται στα τέλη της δεκαετίας του 1990, όταν ηγετικοί επιστήμονες στο πεδίο της Βιολογίας (αντιπροσωπευτικά ο νομπελίστας David Baltimore και ο γνωστικός επιστήμονας Douglas Hofstadter) υποστήριξαν ότι η Βιολογία έχει γίνει μια πληροφορική επιστήμη και ότι η μετάφραση του DNA είναι μια φυσική πληροφορική διεργασία. Πολλοί επιστήμονες της Πληροφορικής συνεργάζονται με τους βιολόγους για την κατανόηση της φύσης των πληροφοριακών διεργασιών του DNA και την ανακάλυψη των αλγορίθμων που τις διέπουν.
[Υπολογισμός |= μετασχηματισμός της αναπαράστασης στα φυσικά και στα τεχνητά συστήματα]

Ο υπολογισμός πλέον αφορά κάθε μετασχηματισμό αναπαράστασης πληροφορίας και όχι μόνο τους μαθηματικούς συμβολικούς υπολογισμούς. Ο υπολογισμός μπορεί να εντοπίζεται και στη φύση, καθιστώντας την Πληροφορική σαφώς μια θετική επιστήμη, επειδή μελετά και τον φυσικό κόσμο. Παράλληλα, η Πληροφορική χρησιμοποιεί το πειραματικό υπόδειγμα των θετικών επιστημών για την πρόοδο του πεδίου, επειδή πολλά συστήματα είναι αρκετά πολύπλοκα, ώστε οι πειραματικές μέθοδοι να είναι ο μόνος τρόπος να γίνουν ανακαλύψεις και να καταλάβουμε τα όρια. Τέλος, η Πληροφορική αποτελεί από τη γέννησή της παράδειγμα σύγχρονης σχεδιαστικής επιστήμης.

Η σημασία της ενσωμάτωσης της υπολογιστικής σκέψης στη γενική εκπαίδευση

Η Πληροφορική δεν αποτελεί απλώς ένα εργαλείο για την επιστήμη, αλλά παρέχει μια νέα μέθοδο για σκέψη και ανακάλυψη στη διάθεση της επιστήμης. Ο όρος «υπολογιστική σκέψη» έχει γίνει δημοφιλής για να περιγράφει τον τρόπο σκέψης που συνοδεύει τον σχεδιασμό και την ανακάλυψη που γίνεται με την Πληροφορική. Ο όρος αποτελεί στην ουσία εξέλιξη του όρου «αλγοριθμική σκέψη» που τέθηκε το 1960 από τους Newell, Perlis και Simon και ο οποίος χρησιμοποιήθηκε μέχρι το 1980 ως μέρος της συλλογιστικής της Πληροφορικής. Επεκτείνοντας τον χώρο των υπολογιστικών προβλημάτων από αυτόν με τη μελέτη των πληροφοριακών διεργασιών η αλγοριθμική σκέψη εντάσσεται ως διάσταση στην ευρύτερη έννοια της υπολογιστικής σκέψης, η οποία αφορά τη διερμηνεία των προβλημάτων ως πληροφοριακών διεργασιών και την αναζήτηση στη συνέχεια της ανακάλυψης μιας υπολογιστικής λύσης. Η Πληροφορική δεν αποτελεί υποσύνολο άλλων επιστημών, κανένα άλλο πεδίο δεν ασχολείται θεμελιωδώς με τις πληροφορικές διεργασίες και τους μετασχηματισμούς τους. Ταυτόχρονα η γνώση αυτή είναι πλέον θεμελιώδης για όλα τα επιστημονικά πεδία.

Ο νέος αυτός, αναπόφευκτος, τρόπος παραγωγής επιστήμης δεν ήταν διαθέσιμος μέχρι πρόσφατα και η έλευσή του έδωσε στους επιστήμονες τη δυνατότητα να πειραματιστούν, τόσο σε εικονικούς όσο και στον πραγματικό κόσμο, με νέες λύσεις και στρατηγικές επίλυσης προβλημάτων. Συνδυάζοντας τους Η/Υ με έννοιες και πρακτικές της Πληροφορικής, οι επιστήμονες όλων των ειδικοτήτων έχουν στη διάθεσή τους τα κατάλληλα επιστημολογικά εργαλεία για να επιλύσουν διεπιστημονικά προβλήματα στο πλαίσιο άλλων γνωστικών αντικειμένων (Computing Sciences). Ο συνδυασμός αυτός μπορεί να αποτελέσει επίσης το εννοιολογικό πλαίσιο για την ευρύτερη αξιοποίηση της Πληροφορικής στη γενική εκπαίδευση, δεδομένης και της θεώρησής της ως του τέταρτου μεγάλου επιστημονικού πεδίου, μαζί με τις φυσικές επιστήμες, τις κοινωνικές επιστήμες και τις επιστήμες ζωής, αλλά και λόγω της κεντρικής θέσης της στο πλαίσιο της διεπιστημονικής προσέγγισης της εκπαίδευσης και της εκπαίδευσης στα πεδία STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts & Mathematics).

Εύκολα γίνεται κατανοητό ότι σε οποιοδήποτε κοινωνικό σύστημα του μέλλοντος, η ανάπτυξη ΥΣ, μέσω της εκπαίδευσης στην Πληροφορική, θα αποτελέσει στρατηγικό πλεονέκτημα για την επιστημονική και τεχνολογική πρόοδο. Ήδη στο Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon των ΗΠΑ, το Κέντρο για την Υπολογιστική Σκέψη θέτει μεταξύ των αποστολών του «… την προώθηση της εξάπλωσης της χρήσης ΥΣ για τη βελτίωση της ζωής των ανθρώπων» και, αναγνωρίζοντας την Πληροφορική για την επαναστατική επίδρασή της στην επιστημονική έρευνα και ανακάλυψη, αναφέρει χαρακτηριστικά ότι «είναι σχεδόν αδύνατη η υλοποίηση επιστημονικής έρευνας σε οποιοδήποτε πεδίο επιστήμης ή μηχανικής χωρίς την ικανότητα υπολογιστικής σκέψης». Η υπολογιστική σκέψη αποτελεί αναμφισβήτητα σημαντική ικανότητα για τον σύγχρονο πολίτη, στην οποία μπορεί να στηριχθεί η μελλοντική επιστημονική και τεχνολογική πρόοδος.

H ψηφιακή ικανότητα και η κοινωνική επίδραση της Πληροφορικής στο ΠΣ

Πέρα από την επιστήμη, οι εφαρμογές της Πληροφορικής έχουν σημαντική επίδραση στην οικονομία, την κοινωνία και τον πολιτισμό. Η εξοικείωση με εφαρμογές παραγωγικότητας της Πληροφορικής θεωρείται απαραίτητη για τη συμμετοχή στο οικονομικό γίγνεσθαι, όπως και η εξοικείωση με τις εφαρμογές του διαδικτύου.

Επίσης σημαντικό μέρος της σχέσης πολίτη-πολιτείας έχει πλέον ψηφιακή μορφή. Παράλληλα η πρόσβαση στον πολιτισμό και η δημιουργική έκφραση έχουν επίσης μετασχηματιστεί ψηφιακά. Τέλος η εξάπλωση των εφαρμογών της τεχνητής νοημοσύνης, της μηχανικής μάθησης, της επιστήμης των δεδομένων και του υλικού προγραμματισμού και του διαδικτύου των πραγμάτων στην καθημερινή ζωή έχει καταστήσει αναγκαία την ανάλογη εκπαίδευση των πολιτών για να μπορούν να νοηματοδοτούν την καθημερινότητά τους και να προσεγγίζουν κριτικά τις εφαρμογές των ψηφιακών τεχνολογιών στις δημόσιες αποφάσεις.

Β. ΣΚΟΠΟΘΕΣΙΑ

Το εκπαιδευτικό περιεχόμενο του μαθήματος της Πληροφορικής στο Γυμνάσιο είναι γενικής παιδείας, δηλαδή γενικής μορφωτικής αξίας. Επιπλέον, το μάθημα της Πληροφορικής θα πρέπει να ενισχύει τους/τις μαθητές/-τριες στην κατάλληλη γι’ αυτούς/-ές επιλογή της μελλοντικής τους κατεύθυνσης. Η Πληροφορική, οι εφαρμογές της (ψηφιακή τεχνολογία) και η αξιοποίησή τους κατά την επίλυση προβλημάτων (υπολογιστική σκέψη) γίνονται όλο και πιο σημαντικές στον σύγχρονο κόσμο. Ένα σύγχρονο Πρόγραμμα Σπουδών Πληροφορικής στο Γυμνάσιο καλείται να προετοιμάσει αποτελεσματικά όλους τους/τις μαθητές/-τριες προκειμένου να είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν τις προκλήσεις και να αξιοποιήσουν τις ευκαιρίες της ψηφιακής εποχής, η οποία διαμορφώνεται με τον ψηφιακό μετασχηματισμό της κοινωνίας και της οικονομίας σε παγκόσμιο επίπεδο.

Επομένως το ΠΣ Πληροφορικής είναι σημαντικό να έχει μακροχρόνια προοπτική και να εστιάζει στην προετοιμασία κριτικά σκεπτόμενων, δημιουργικών και υπεύθυνων πολιτών, οι οποίοι θα μπορούν να επηρεάσουν τον ψηφιακό μετασχηματισμό και να συμμετέχουν στη διαμόρφωση του κόσμου που θα ζήσουν οι ίδιοι και οι επόμενες γενιές. Για να συμβάλει προς την κατεύθυνση αυτής της ποιότητας των πολιτών και να εξυπηρετήσει τις μακροπρόθεσμες ανάγκες της κοινωνίας, χρειάζεται να σχεδιαστεί μαθητοκεντρικά και λαμβάνοντας υπόψη τις αρχές της συμπεριληπτικής εκπαίδευσης να παρέχει ευκαιρίες σε όλους/όλες τους μαθητές και τις μαθήτριες για υψηλής ποιότητας εκπαιδευτικές υπηρεσίες, ώστε να πετύχουν το καλύτερο δυνατό αποτέλεσμα. Η εκπαίδευση των μελλοντικών πολιτών στην υποχρεωτική βαθμίδα της εκπαίδευσης στο γνωστικό αντικείμενο της Πληροφορικής εξυπηρετεί αφενός τον προφανή σκοπό ανάπτυξης της ικανότητας χρήσης των εφαρμογών της ψηφιακής τεχνολογίας, αφετέρου δε μια σειρά από σκοπούς γενικής παιδείας, όπως:

• Να οικοδομήσουν σε βάθος γνώσεις για βασικές έννοιες της Πληροφορικής και τον τρόπο λειτουργίας της υπολογιστικής τεχνολογίας, ώστε να μπορούν να γίνουν δημιουργοί γνώσης και εφαρμογών εκτός από απλοί χρήστες, καθώς και να μπορούν να συνεχίσουν τις σπουδές τους σε σχετικά γνωστικά αντικείμενα ή να αξιοποιούν την υπολογιστική τεχνολογία και σκέψη σε όποιον τομέα και αν επιλέξουν να δραστηριοποιηθούν και να είναι σε θέση να επηρεάσουν τον ψηφιακό μετασχηματισμό της κοινωνίας.
• Να αξιοποιούν την ψηφιακή τεχνολογία και σκέψη στην επίλυση προβλημάτων, επιστημονικών και καθημερινών.
• Να αντιλαμβάνονται τον ρόλο και την επίδραση της ψηφιακής τεχνολογίας στη σύγχρονη κοινωνία και να μπορούν να σκέφτονται κριτικά και να συμμετέχουν στον δημόσιο διάλογο για θέματα σχετικά με την Πληροφορική και τις ψηφιακές τεχνολογίες που ενδιαφέρουν την ευρύτερη κοινωνία, ώστε να συμμετέχουν ενεργά στο παγκοσμιοποιημένο κοινωνικο-οικονομικό γίγνεσθαι.
• Να διάγουν πολιτισμένα, υπεύθυνα και με ασφάλεια στον κυβερνοχώρο και να συμμετέχουν ενεργά στις δημοκρατικές λειτουργίες της πολιτείας αλληλεπιδρώντας μέσα από τις τεχνολογίες του διαδικτύου.
• Να αναπτύξουν την ικανότητα αξιοποίησης ψηφιακών τεχνολογιών για την ενίσχυση των μαθησιακών εμπειριών σε όλα τα μαθήματα και την ανάπτυξη της ικανότητας διά βίου εκπαίδευσης.
• Να αναπτύξουν την ικανότητα δημιουργικής έκφρασης μέσω της ψηφιακής και υβριδικής τέχνης.
• Να μπορούν να αξιοποιούν τις ψηφιακές τεχνολογίες με τρόπο αειφορικό και βιώσιμο για τους/τις ίδιους, την κοινωνία, την οικονομία και το περιβάλλον.
• Την προσέλκυση νέων σε σπουδές σχετικές με την Πληροφορική και τις θετικές επιστήμες.

Η Πληροφορική στο σχολείο έρχεται να καλύψει μια σειρά από ρόλους και γραμματισμούς:

• Πληροφορικός γραμματισμός (Computer Literacy):
  Αφορά τη μάθηση στοιχείων και θεμελιωδών αρχών, μεθόδων και πρακτικών της Πληροφορικής για την κατανόηση σε βάθος της τεχνολογίας, ώστε οι μαθητές/-τριες να μπορούν να συμμετέχουν στην εξέλιξή της και στη δημιουργία εφαρμογών και καινοτομιών.
• Ψηφιακός γραμματισμός (Digital Literacy):
  Αφορά τη γενική χρήση των Η/Υ και των συναφών ψηφιακών συσκευών, τη χρήση εφαρμογών λογισμικού συστήματος (λειτουργικό σύστημα) και γενικής χρήσης (λογισμικό παραγωγικότητας), καθώς και την αξιοποίηση εφαρμογών του διαδικτύου για την αναζήτηση πληροφοριών, την επικοινωνία, τη συνεργασία και τη δημοσίευση πληροφοριών.
• Ψηφιακή πολιτότητα (Digital Citizenship):
  Αφορά την καλλιεργημένη-πολιτισμένη, υπεύθυνη και ασφαλή χρήση των ψηφιακών τεχνολογιών γενικά και του διαδικτύου, καθώς και την ικανότητα ενεργής συμμετοχής στα κοινά και τις διεργασίες διακυβέρνησης της πολιτείας στον κυβερνοχώρο μέσω του διαδικτύου.
• Γραμματισμός στη μαθησιακή τεχνολογία (Learning Technology Literacy):
  Αφορά την ικανότητα διά βίου μάθησης με την αξιοποίηση των ψηφιακών τεχνολογιών σε όλα τα μαθήματα.

Γ. ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ - ΘΕΜΑΤΙΚΑ ΠΕΔΙΑ

Στην ενότητα αυτή περιγράφεται η βασική δομή του περιεχομένου του νέου ΠΣ Πληροφορικής Γυμνασίου με τη μορφή ιεραρχικά οργανωμένων Θεματικών Πεδίων, επιμέρους Θεματικών Ενοτήτων και Υποενοτήτων /Αξόνων. Η δομή αυτή είναι κοινή για το ΠΣ Πληροφορικής και των τριών βαθμίδων. Πάνω στην προτεινόμενη δομή έχει στηριχθεί ο λεπτομερής προσδιορισμός των προσδοκώμενων μαθησιακών αποτελεσμάτων ανά τάξη, καθώς και ο προσδιορισμός των μαθησιακών δραστηριοτήτων για την επίτευξη των προσδοκώμενων αποτελεσμάτων. Η υιοθέτηση της κοινής δόμησης του περιεχομένου το ΠΣ της Πληροφορικής είναι απαραίτητη για να εξασφαλιστεί η συνοχή με το ΠΣ των άλλων βαθμίδων, για αποφυγή κενών, επικαλύψεων και επαναλήψεων. Το περιεχόμενο των ενοτήτων έχει καθοριστεί με τρόπο, ώστε να παρέχεται ευελιξία, με επιλογές προσαρμογής για τους/τις εκπαιδευτικούς και τους/τις μαθητές/-τριες αλλά και ελάχιστο κοινό σύνολο θεματικών περιοχών για μελέτη ώστε να εξασφαλίζεται ένας ελάχιστος κοινός τόπος γνώσεων και ικανοτήτων που θα έχουν ασχοληθεί οι μαθητές/-τριες κάθε βαθμίδας. Στον πίνακα 1 που ακολουθεί αναλύεται η ιεραρχική δομή (διαμέριση) του περιεχομένου του ΠΣ. Με το σύμβολο ** έχουν επισημανθεί οι νέες ενότητες σε σχέση με το υπάρχον ΠΣ, για να διευκολύνεται η σύγκριση.

Πίνακας 1. Δομή του περιεχομένου ΠΣ Πληροφορικής Γυμνασίου οργανωμένη σε Θεματικά Πεδία, Θεματικές Ενότητες και Υποενότητες / Άξονες

 1. Αλγοριθμική και προγραμματισμός υπολογιστικών συστημάτων

Η έννοια του αλγορίθμου ιστορικά προέρχεται από τα μαθηματικά. Οι αλγόριθμοι γράφονται για συγκεκριμένους εκτελεστές, που δεν είναι κατά ανάγκη Η/Υ. Η αυτοματοποίηση της εκτέλεσης των αλγορίθμων από τους Η/Υ νοηματοδοτεί τον προγραμματισμό για τους/ τις μαθητές/-τριες, αν και δεν είναι o μόνος τρόπος να εισαγάγουμε τους/τις μαθητές/-τριες στον προγραμματισμό. Ο προγραμματισμός ως γενικότερος γραμματισμός μπορεί να αφορά έργα δημιουργικής έκφρασης, π.χ. ψηφιακής τέχνης, διατάξεις αυτοματισμών και γενικότερες υπολογιστικές διαδικασίες που δεν είναι αλγόριθμοι με την τυπική έννοια του όρου. Μεγάλο όμως μέρος των εφαρμογών του προγραμματισμού αφορά την αλγοριθμική σκέψη, ενώ γενικοί αλγόριθμοι, π.χ. ταξινόμηση, αποτελούν συστατικά στοιχεία στα λογισμικά συστήματα. Η αλγοριθμική σκέψη είναι ένα από τα κεντρικά ζητήματα στην Πληροφορική και στο Γυμνάσιο μπορεί να προσεγγιστεί με ελκυστικό τρόπο που θέτει τις βάσεις για ουσιαστική προσέγγιση του ζητήματος της επίλυσης υπολογιστικών προβλημάτων που είναι θεμελιώδης γνώση στο πεδίο. Οι αλγόριθμοι μελετώνται με τον προγραμματισμό τους, ώστε να γίνονται συγκεκριμένοι και να μπορούν οι μαθητές/-τριες να πειραματίζονται για να τους κατανοήσουν καλύτερα (learning by coding) και παράλληλα να οικοδομούν έννοιες του προγραμματισμού.

Το Θεματικό Πεδίο 1. Αλγοριθμική και προγραμματισμός υπολογιστικών συστημάτων είναι οργανωμένο σε τρεις Θεματικές Ενότητες:

1. 1.1. Αλγοριθμική,
   1.2 Προγραμματισμός και
   1.3 Επίλυση προβλημάτων με προγραμματιστικά εργαλεία.

Στη Θεματική Ενότητα 1.1. Αλγοριθμική εντάσσονται έννοιες της αλγοριθμικής επίλυσης προβλήματος οργανωμένες στις υποενότητες

1.1.1 Πρόβλημα, επίλυση προβλήματος,
1.1.2 Η έννοια του αλγόριθμου,
1.1.3 Η ιστορία των αλγορίθμων,
1.1.4 Σχεδιασμός και αναπαραστάσεις αλγορίθμων,
1.1.5 Βασικοί αλγόριθμοι και εφαρμογές,
1.1.6 Έλεγχος ορθότητας και εκσφαλμάτωση αλγορίθμων και
1.1.7 Πολυπλοκότητα αλγορίθμων

. Στη Θεματική Ενότητα 1.2 Προγραμματισμός περιλαμβάνονται έννοιες του δομημένου προγραμματισμού και των δομών δεδομένων που αποτελούν περιβάλλον για την αυτοματοποίηση της αλγοριθμικής σκέψης αλλά και γενικότερα της υπολογιστικής σκέψης. Η Θεματική Ενότητα οργανώνεται στις υποενότητες:

1.2.1 Βασικές έννοιες και δομές δομημένου προγραμματισμού,
1.2.2 Δομές δεδομένων,
1.2.3 Προγραμματιστικά υποδείγματα,
1.2.4 Προγραμματιστικά περιβάλλοντα και
1.2.5 Σχεδιασμός και ανάπτυξη προγραμμάτων

 Στο Γυμνάσιο οι μαθητές/-τριες αρχίζουν να χρησιμοποιούν δομές δεδομένων, γνωρίζουν εναλλακτικά προγραμματιστικά υποδείγματα και εξοικειώνονται σταδιακά με κειμενική γλώσσα προγραμματισμού εκτός των γλωσσών με πλακίδια. Έμφαση επίσης δίνεται στον συστηματικό σχεδιασμό των προγραμμάτων.

Όσον αφορά τα πεδία εφαρμογών που εντάσσονται τα προγραμματιστικά έργα των μαθητών/-τριών, προτείνεται να αντλούνται από την εκπαιδευτική ρομποτική και τον υλικό προγραμματισμό, ή/και από τον επιστημονικό προγραμματισμό και την επίλυση επιστημονικών προβλημάτων, τις εφαρμογές της τεχνητής νοημοσύνης και τις καινοτομίες σε καθημερινά προβλήματα.

Έτσι, στη Θεματική Ενότητα 1.3 Επίλυση προβλημάτων με προγραμματιστικά εργαλεία εντάσσονται έννοιες της Πληροφορικής ανάλογα με το πεδίο εφαρμογών της υπολογιστικής σκέψης. Τα πεδία εφαρμογών που έχουν επιλεγεί και αποτελούν διακριτές υποενότητες της Θεματικής Ενότητας είναι:

1.3.1 Προγραμματισμός ρομπότ και αυτοματισμοί,
1.3.2 Επιστημονικός προγραμματισμός και επίλυση προβλημάτων,
1.3.3 Εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης και
1.3.4 Προγραμματισμός καινοτόμων εφαρμογών για τη σύγχρονη κοινωνία.

Η λειτουργική ένταξη των πεδίων εφαρμογής του προγραμματισμού στο ΠΣ θα επιτρέψει τη συστηματική αξιοποίησή τους στην εκπαίδευση και τη σφαιρική ανάπτυξη της υπολογιστικής σκέψης σε όλους τους τομείς. Στη διάρκεια του Γυμνασίου οι μαθητές/-τριες θα έχουν μια ολοκληρωμένη και ισορροπημένη σειρά μαθησιακών εμπειριών με εφαρμογές προγραμματισμού σε όλες τις υποενότητες.

Οι Θεματικές Ενότητες 1.1, 1.2 και 1.3 μπορούν και πρέπει να υλοποιούνται παράλληλα με την έννοια ότι προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα από τις τρεις ενότητες επιλέγονται και εντάσσονται στην ίδια μαθησιακή δραστηριότητα ή διδακτικό σενάριο. Ένας αλγόριθμος μελετάται παράλληλα με την υλοποίησή του σε προγραμματιστικό περιβάλλον, όπου ο/η μαθητής/-τρια τον προσεγγίζει πειραματικά. Αυτό μπορεί να γίνεται στα πλαίσια ενός μαθησιακού έργου με πεδίο εφαρμογής που εντάσσεται σε κάποια από τις Θεματικές Ενότητες 1.3.1 - 13.4. Γενικά τα Θεματικά Πεδία και οι Ενότητες του ΠΣ δε δηλώνουν χρονική σειρά στη διάταξη της ύλης και μπορούν να συνδυάζονται σε μαθησιακά σενάρια.

2. Υπολογιστικά συστήματα, ψηφιακές συσκευές, δίκτυα

Τα υπολογιστικά συστήματα χρησιμοποιούν υλικό και λογισμικό για να επεξεργάζονται και να επικοινωνούν δεδομένα σε ψηφιακή μορφή. Καθώς οι μαθητές/-τριες επεκτείνουν τις γνώσεις τους αποκτούν βαθύτερη κατανόηση της σύνδεσης μεταξύ υλικού και λογισμικού σε διάφορα επίπεδα, ώστε να κατανοούν πώς λειτουργούν συνολικά ως σύστημα. Όλο και περισσότερες καθημερινές συσκευές περιέχουν ψηφιακή τεχνολογία για να αντιλαμβάνονται πληροφορίες και να προκαλούν ενέργειες στον πραγματικό κόσμο. Οι μαθητές/-τριες μελετούν συσκευές και πώς γίνεται η σύνδεσή τους με τον κόσμο.

Τέλος, μαθαίνουν να λειτουργούν, να συντηρούν και να λύνουν τα προβλήματα λειτουργίας των ψηφιακών συσκευών συστηματικά με βάση τη κατανόησή τους για το πώς λειτουργούν.

Στο Θεματικό Πεδίο 2. Υπολογιστικά συστήματα, ψηφιακές συσκευές, δίκτυα περιλαμβάνονται οι Θεματικές Ενότητες

2.1 Υπολογιστικά συστήματα και ψηφιακές συσκευές και
2.2 Δίκτυα υπολογιστών και το διαδίκτυο.

Στη Θεματική Ενότητα 2.1 Υπολογιστικά συστήματα και ψηφιακές συσκευές εντάσσονται βασικές έννοιες για το υλικό των υπολογιστικών συστημάτων, τη σχέση και τη σύνδεσή του με το λογισμικό, τις διάφορες ψηφιακές συσκευές που ενισχύουν τις ανθρώπινες ικανότητες, οργανωμένες στις υποενότητες:

2.1.1 Ψηφιακά υπολογιστικά συστήματα (κατηγορίες υπολογιστικών συστημάτων, χαρακτηριστικά και δυνατότητες περιφερειακών και αυτόνομων συσκευών ψηφιακής τεχνολογίας),
2.1.2 Αρχιτεκτονική Η/Υ (εννοιολογική δομή και λειτουργία του Η/Υ),
2.1.3 Ψηφιακή αναπαράσταση δεδομένων (δυφίο, δυαδική κωδικοποίηση αριθμών, χαρακτήρων, εικόνας, ήχου),
2.1.4 Υλικό και λογισμικό (λειτουργικό σύστημα και σύνδεση με το υλικό, λογισμικό συστήματος, διευθέτηση Η/Υ),
2.1.5 Αυτοματισμοί και ρομποτικές διατάξεις - σύνδεση των υπολογιστών με τον φυσικό κόσμο (αισθητήρες, ενεργοποιητές, μικροελεγκτές, εφαρμογές αυτοματισμού και εκπαιδευτικής ρομποτικής),
2.1.6 Αντιμετώπιση προβλημάτων λειτουργίας (συντήρηση και αντιμετώπιση προβλημάτων λειτουργίας υπολογιστικών συστημάτων).

Οι υπολογιστικές συσκευές είναι συνήθως συνδεδεμένες με δίκτυα δεδομένων για να ανταλλάσσουν πληροφορίες και να διαμοιράζονται πόρους. Η δικτύωση γίνεται ολοένα και περισσότερο βασικό στοιχείο των εφαρμογών της Πληροφορικής. Οι μαθητές/-τριες μαθαίνουν αρχικά να χρησιμοποιούν τα δίκτυα για επικοινωνία και συνεργασία. Σταδιακά αποκτούν βαθύτερη κατανόηση για το πώς είναι οργανωμένα και πώς στέλνεται, διαβιβάζεται και λαμβάνεται η πληροφορία ανάμεσα σε συσκευές συνδεμένες σε διάφορους τύπους δικτύων. Η ασφαλής μετάδοση της πληροφορίας διάα μέσου των δικτύων αποτελεί το αντικείμενο της κυβερνοασφάλειας. Οι μαθητές/-τριες αρχικά μαθαίνουν πώς να προστατεύουν τις προσωπικές τους πληροφορίες και στη συνέχεια πώς γίνεται η προστασία των πληροφοριών στα υπολογιστικά συστήματα και τα δίκτυα με σύνθετες μεθόδους όπως η κρυπτογραφία, η ταυτοποίηση κ.ά. Η διδακτική προσέγγιση της κυβερνοασφάλειας γίνεται με το τρίπτυχο: ευαισθητοποίηση στους κινδύνους - μέτρα προστασίας - αντιμετώπιση εφόσον συμβεί.

Στη Θεματική Ενότητα 2.2 Δίκτυα δεδομένων εντάσσονται οι έννοιες των δικτύων δεδομένων και Η/Υ, καθώς και της ασφάλειας αυτών οργανωμένες στις υποενότητες:

2.2.1 Οργάνωση και λειτουργία δικτύων επικοινωνίας (εννοιολογική δομή δικτύων, είδη, συσκευές, περιγραφή της μεταγωγής και της δρομολόγησης πακέτων δεδομένων) και
2.2.2 Κυβερνοασφάλεια (προστασία ψηφιοποιημένων πληροφοριών από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση, υποκλοπή, αλλοίωση, απειλές και μέτρα προστασίας, κρυπτογράφηση).

3. Δεδομένα και ανάλυση δεδομένων

Μεγάλο μέρος των εφαρμογών της Πληροφορικής αφορά την επεξεργασία δεδομένων. Οι βάσεις δεδομένων είναι τομέας ίδιας σημασίας με τον τομέα της ανάπτυξης λογισμικού. Με την εξάπλωση του διαδικτύου και των φορητών συσκευών το πλήθος των παραγόμενων ψηφιακών δεδομένων αυξήθηκε ταχύτατα και η αυτόματη επεξεργασία αυτών αποτελεί έναν ανθηρό κλάδο εφαρμογών με κοινωνικές επιπτώσεις στην καθημερινή ζωή. Η ανάλυση δεδομένων βρίσκει νέες εφαρμογές στην υγεία, την κοινωνιολογία, τη γεωγραφία, τις επιστήμες του περιβάλλοντος κ.ά., παρέχοντας πιο ακριβείς προβλέψεις και πιο λεπτομερείς αναλύσεις. Η ανάλυση των δεδομένων αποτελεί νέο Θεματικό Πεδίο για το ΠΣ και συμπεριλαμβάνει την εξοικείωση με το λογισμικό επεξεργασίας φύλλων δεδομένων για το Γυμνάσιο. Η διδασκαλία του Θεματικού Πεδίου αρχίζει στη Β’ τάξη.

Το Θεματικό Πεδίο 3. Δεδομένα και ανάλυση δεδομένων αφορά στοιχεία της επιστήμης των δεδομένων και είναι οργανωμένο σε 4 Θεματικές Ενότητες:

3.1 Διατύπωση ερωτημάτων που αντιμετωπίζονται με επεξεργασία δεδομένων,
3.2 Συλλογή και επεξεργασία δεδομένων,
3.3 Μοντελοποίηση, συμπερασμός και λήψη αποφάσεων με βάση τα δεδομένα,
3.4 Λογισμικά για την ανάλυση δεδομένων.

Η δόμηση του πεδίου ακολουθεί διδακτική προσέγγιση παρόμοια με αυτή της Στατιστικής: Ερώτημα - Συλλογή και επεξεργασία δεδομένων - μοντελοποίηση, συμπερασμός, λήψη αποφάσεων. Τα δεδομένα μειώνουν την αβεβαιότητα και επιτρέπουν καλύτερη λήψη αποφάσεων. Τα δεδομένα και τα ερωτήματα αρχικά αφορούν τους/τις μαθητές/-τριες, στη συνέχεια επεκτείνονται στο ευρύτερο κοινωνικό και φυσικό περιβάλλον και τέλος περιλαμβάνουν δεδομένα που συλλέγονται αυτόματα, π.χ. ως ίχνη αλληλεπιδράσεων στο διαδίκτυο ή από αισθητήρες. Οι μαθητές/-τριες εξοικειώνονται με τον υπολογισμό στατιστικών μέτρων κεντρικής τάσης και διασποράς και κυρίως με τις εναλλακτικές οπτικοποιήσεις που παρέχουν τα λογισμικά ανάλυσης δεδομένων. Εισάγονται στην άτυπη εκτίμηση για χαρακτηριστικά ενός δείγματος ή τη σύγκριση χαρακτηριστικών ανάμεσα σε δύο πληθυσμούς και καλούνται να λάβουν αποφάσεις.

Η συλλογή των δεδομένων γίνεται με ερωτηματολόγια ή πείραμα ή προσομοίωση ή από αρχεία καταγραφής αλληλεπιδράσεων. Έμφαση δίνεται και στη χρήση μεγάλου πλήθους αυθεντικών δεδομένων από συλλογή ή έτοιμων, π.χ. οι επιδόσεις των αθλητών/-τριών των Ολυμπιακών Αγώνων, ώστε να είναι προφανές το πλεονέκτημα της αξιοποίησης των λογισμικών.

4. Ψηφιακός γραμματισμός

Ο ψηφιακός γραμματισμός αφορά την ικανότητα αξιοποίησης των εφαρμογών ψηφιακής τεχνολογίας (ΨΤ) ή τις εφαρμογές τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνίας (ΤΠΕ), όπως είναι επίσης γνωστές, για τη δημιουργία, τον διαμοιρασμό και τη διασκευή τεχνουργημάτων, καθώς και την αναζήτηση ψηφιακών πληροφοριών. Η ανάπτυξη του ψηφιακού γραμματισμού αποτελεί βασική στόχευση του ΠΣ Πληροφορικής στη γενική εκπαίδευση. Οι μαθητές/-τριες είναι σημαντικό να μπορούν να αξιοποιούν τις ΨΤ ως εργαλεία παραγωγικότητας, επικοινωνίας, συνεργασίας, δημιουργικότητας και μάθησης. Έτσι, το Θεματικό Πεδίο 4. Ψηφιακός γραμματισμός περιλαμβάνει τις έννοιες που σχετίζονται με τη χρήση εφαρμογών ΨΤ, ή ΤΠΕ, καθώς και τις έννοιες σχετικά με την αξιοποίησης της μαθησιακής τεχνολογίας για την ανάπτυξη ικανότητας διά βίου μάθησης. Το πεδίο είναι οργανωμένο σε δύο αντίστοιχες Θεματικές Ενότητες:

4.1. Χρήση εφαρμογών, μέσων και υπηρεσιών και
4.2. Μαθησιακή τεχνολογία και τεχνολογικά βελτιωμένη εκπαίδευση.

Η Θεματική Ενότητα 4.1. Χρήση εφαρμογών, μέσων και υπηρεσιών περιλαμβάνει τις υποενότητες:

4.1.1. Αναζήτηση πληροφοριών και ψηφιακού περιεχομένου - εγγραμματισμός στα ψηφιακά μέσα,
4.1.2. Επικοινωνία και συνεργασία μέσω ΨΤ,
4.1.3. Δημιουργία ψηφιακού περιεχομένου και πολυμεσικών στοιχείων και
4.1.4. Σύνθεση - Ενσωμάτωση - Υπεύθυνη διασκευή Ψηφιακού περιεχομένου και συγγραφή πολυμεσικών εφαρμογών.

Η Θεματική Ενότητα 4.1. καλύπτει την αναζήτηση πληροφοριών στο διαδίκτυο, τα εργαλεία επικοινωνίας, π.χ. e-mail και συνεργασίας (π.χ. εργαλεία συνεργατικής γραφής), καθώς και την εξοικείωση με τα εργαλεία επεξεργασίας πολυμεσικών στοιχείων και σύνταξης πολυμεσικών εφαρμογών. Συμπληρώνονται με προχωρημένες λειτουργίες οι εφαρμογές παραγωγικότητας (επεξεργασία κειμένου, παρουσιάσεις), ενώ τα λογισμικά φύλλων υπολογισμών εντάσσονται στο Θεματικό Πεδίο 3, στην ενότητα 3.4.

Η Θεματική Ενότητα 4.2. Μαθησιακή τεχνολογία και τεχνολογικά βελτιωμένη εκπαίδευση αφορά την ανάπτυξη ικανότητας διά βίου μάθησης και περιλαμβάνει τις υποενότητες:

4.2.1 Εξοικείωση με μαθησιακή τεχνολογία και
4.2.2 Αναπτύσσω ικανότητα ενεργού, τεχνολογικά ενισχυμένου, μαθητή.

Οι μαθητές/-τριες εξοικειώνονται με μαθησιακή τεχνολογία και τρόπους να μαθαίνουν στο σύγχρονο ψηφιακό περιβάλλον με τις διάφορες ψηφιακές υπηρεσίες μάθησης (e-learning) και τους μαθησιακούς πόρους. Επίσης, εμπλέκονται ενεργά σε έργο σχεδιασμού αυτόνομης μάθησης με τον εντοπισμό μαθησιακού στόχου και της μεθόδου επίτευξής του μέσα από ψηφιακούς πόρους και εργαλεία μάθησης.

5. Ψηφιακές τεχνολογίες και κοινωνία

Η Πληροφορική επηρεάζει τον κόσμο μας από πολλές απόψεις άλλοτε θετικά και άλλοτε αρνητικά, τόσο τοπικά όσο και σε παγκόσμια κλίμακα. Οι πολίτες ατομικά και οργανωμένοι σε κοινότητες επηρεάζουν την Πληροφορική με τη συμπεριφορά και τις αλληλεπιδράσεις τους και αντίστροφα η Πληροφορική επηρεάζει νέες πολιτισμικές πρακτικές και κοινωνικές αλληλεπιδράσεις. Ο ψηφιακός μετασχηματισμός της κοινωνίας, της οικονομίας και του πολιτισμού έχει ως όχημα και καταλύτη τις ΨΤ. Είναι ζήτημα κοινωνικής ισότητας, κάθε πολίτης να κατανοεί την επίδραση των ΨΤ στην κοινωνία, ώστε να μπορεί να συμμετέχει και να διαμορφώνει τον ψηφιακό μετασχηματισμό υπεύθυνα και πληροφορημένα. Έτσι, το Θεματικό Πεδίο 5. Ψηφιακές τεχνολογίες και κοινωνία αφορά έννοιες σχετικές με την ψηφιακή πολιτότητα (ασφαλή, υπεύθυνη χρήση των ΨΤ και συμμετοχή στα κοινά και την ψηφιακή δημοκρατία), καθώς και έννοιες σχετικές με τις επιπτώσεις των ΨΤ και της Πληροφορικής στην κοινωνία, την οικονομία και τον πολιτισμό. Οι αντίστοιχες Θεματικές Ενότητες του πεδίου είναι: 5.1 Ψηφιακή πολιτότητα και 5.2. Επίδραση της Πληροφορικής και των ψηφιακών τεχνολογιών στην κοινωνία και τον πολιτισμό.

Η Θεματική Ενότητα 5.1 Ψηφιακή πολιτότητα αφορά τη συμμετοχή στα κοινά και την ψηφιακή δημοκρατία, την κοσμιότητα στις κοινωνικές αλληλεπιδράσεις μέσω του διαδικτύου και την υπεύθυνη χρήση των ΨΤ με τρόπο που να σέβεται την ιδιωτικότητα, τη διαδικτυακή φήμη και τα πνευματικά δικαιώματα. Η ενότητα είναι οργανωμένη στις Θεματικές Υποενότητες:

5.1.1. Συμμετοχή στα κοινά και άσκηση πολιτικών δικαιωμάτων μέσω των ψηφιακών τεχνολογιών,
5.1.2. Πρωτόκολλα συνομιλιών στο διαδίκτυο - Netiquette,
5.1.3. Ιδιωτικότητα και ασφάλεια στο διαδίκτυο,
5.1.4. Καλλιέργεια και διαχείριση της ψηφιακής ταυτότητας και της διαδικτυακής φήμης και
5.1.5. Πνευματική ιδιοκτησία και άδειες χρήσης.

Η Θεματική Ενότητα 5.2. Επίδραση της Πληροφορικής και των ψηφιακών τεχνολογιών στην κοινωνία και τον πολιτισμό αφορά τις επιπτώσεις των ΨΤ στα επαγγέλματα, στην παγκοσμιότητα του διαδικτύου και την πολυπολιτισμικότητα των διασυνοριακών εφαρμογών του, την επίδραση των ΨΤ στην τέχνη και τον πολιτισμό, την υγεία και τη σχέση της με την αειφορία. Η ενότητα οργανώνεται στις υποενότητες:

5.2.1. Κοινωνικές, οικονομικές και πολιτισμικές επιπτώσεις της ψηφιακής τεχνολογίας,
5.2.2. Ευαισθητοποίηση στην παγκοσμιότητα του διαδικτύου και την πολυπολιτισμικότητα στην ψηφιακή επικοινωνία - παγκοσμιοποίηση και ψηφιακές τεχνολογίες,
5.2.3. Η επίδραση των αλγορίθμων, της επιστήμης των δεδομένων και της ΤΝ στην κοινωνία, 5.2.4. Επιδράσεις της τεχνολογίας στην τέχνη και την κουλτούρα, 5.2.5.

Επιπτώσεις των τεχνολογιών στη σωματική, την ψυχική υγεία και την ευεξία, 5.2.6. Ψηφιακές τεχνολογίες και αειφορία και 5.2.7. Τι επιφυλάσσει το μέλλον; η οποία θα μπορούσε να είναι το θέμα του τελευταίου μαθήματος της Πληροφορικής στο Γυμνάσιο.

Βασικές πρακτικές της Πληροφορικής - Οριζόντιες ικανότητες

Εκτός από την ιεραρχική οργάνωση του περιεχομένου του ΠΣ Πληροφορικής έχουν οριστεί και 6 βασικές πρακτικές της Πληροφορικής οι οποίες θεωρούνται σημαντικές οριζόντιες ικανότητες (συμπληρωματικές αυτών που έχουν οριστεί από το ΙΕΠ για όλα τα ΠΣ) και επιδιώκονται σε κάθε ευκαιρία σε συνδυασμό με ΠΜΑ από διάφορες ενότητες. Σύμφωνα με τα σύγχρονα διεθνή πρότυπα και τα Προγράμματα Σπουδών Πληροφορικής οι βασικές πρακτικές είναι συμπεριφορές τις οποίες χρησιμοποιούν οι μαθητές/-τριες για να ασχοληθούν με τις βασικές έννοιες της Πληροφορικής και των ψηφιακών τεχνολογιών. Οι βασικές πρακτικές για το ΠΣ Πληροφορικής του Γυμνασίου απεικονίζονται στον πίνακα 2. που ακολουθεί. Πίνακας 2. Βασικές Πρακτικές - Οριζόντιες Ικανότητες ειδικά για το ΠΣ Πληροφορικής Γυμνασίου

ΒΠ1. Υπολογιστική σκέψη

ΒΠ2. Προώθηση συμπεριληπτικής κουλτούρας στην Πληροφορική

ΒΠ3. Συνεργασία γύρω από την Πληροφορική

ΒΠ4. Επικοινωνία σχετικά με την Πληροφορική

ΒΠ5. Κατασκευή υπολογιστικών τεχνουργημάτων

ΒΠ6. Ανάπτυξη και χρήση υπολογιστικών αφαιρέσεων

Οι έννοιες και οι πρακτικές μέθοδοι συνδυάζονται για την παροχή ολοκληρωμένων εμπειριών ενασχόλησης με την Πληροφορική για τους/τις μαθητές/-τριες. Για παράδειγμα η ΒΠ5 Κατασκευή υπολογιστικών τεχνουργημάτων με τη μορφή της κατασκευής μιας διάταξης αυτοματισμού αποτελεί ευκαιρία για την ανάπτυξη ενός μαθησιακού έργου σχετικού με τον υλικό προγραμματισμό.

ΒΠ1. Υπολογιστική Σκέψη

Η Υπολογιστική Σκέψη ως βασική πρακτική της Πληροφορικής αφορά την αναγνώριση των ευκαιριών εφαρμογής υπολογιστικών μεθόδων και ψηφιακής τεχνολογίας στην επίλυση προβλημάτων και την ανάπτυξη εφαρμογών, επιστημονικών ή καθημερινής ζωής. Η επίλυση προβλημάτων με υπολογιστικό τρόπο περιλαμβάνει τον καθορισμό του προβλήματος, την ανάλυσή του σε επιμέρους υποπροβλήματα, επιλογή των μεθόδων επίλυσης για το κάθε υποπρόβλημα, την εφαρμογή υπολογιστικών μεθόδων (π.χ. ανάλυση δεδομένων, υπολογιστική μοντελοποίησης, προσομοίωση συστημάτων, αυτοματοποίηση κ.λπ.) όπου είναι κατάλληλες και πλεονεκτικές και τέλος, τη σύνθεση των επιμέρους λύσεων σε ένα ενιαίο σύστημα, τον έλεγχο της ορθότητάς του και τέλος την εφαρμογή του. Η Υπολογιστική Σκέψη είναι ίσως η πιο σημαντική βασική πρακτική της Πληροφορικής, η οποία εμφανίζεται συχνότερα. Η αντιμετώπιση σταδιακά όλο και πιο σύνθετων, διεπιστημονικών αυθεντικών προβλημάτων του πραγματικού κόσμου διατρέχει το ΠΣ και παρέχει το πλαίσιο για την ενασχόληση με το μεγαλύτερο μέρος των βασικών εννοιών της Πληροφορικής.

Η εφαρμογή της Υπολογιστικής Σκέψης νοηματοδοτεί την έντονη μελέτη και προσπάθεια που απαιτεί η σε βάθος κατανόηση των εννοιών, ενώ η διεπιστημονικότητα και η αυθεντικότητα που παρέχει είναι ικανές να προσελκύσουν το ενδιαφέρον των μαθητών και μαθητριών κάθε προσανατολισμού και προτιμήσεων σε σχέση με τα μαθήματα.

ΒΠ2. Προώθηση συμπεριληπτικής κουλτούρας στην Πληροφορική

Η συμπεριληπτική κουλτούρα στην εκπαίδευση είναι μια έννοια γενικότερη που, συνοπτικά, αφορά την άρση των εμποδίων πρόσβασης στην εκπαίδευση, την άμβλυνση των ανισοτήτων και την εξάλειψη της μεροληψίας και των προκαταλήψεων. Η υλοποίησή της σε επίπεδο σχολικής τάξης αφορά τη λήψη μέτρων και την ανάληψη δράσης για βελτίωση της πρόσβασης, της συμμετοχής και των επιδόσεων όλων των μαθητών/-τριών. Ειδικά για το μάθημα της Πληροφορικής για τη διαμόρφωση συμπεριληπτικής κουλτούρας χρειάζονται στρατηγικές ενσωμάτωσης των προοπτικών και των απόψεων μαθητών/-τριών διαφορετικού κοινωνικού, εθνικού, φυλετικού κ.λπ. υπόβαθρου στον σχεδιασμό. Η θεώρηση και εξέταση των αναγκών διαφορετικών χρηστών κατά τον σχεδιασμό είναι μια βασική πρακτική στην Πληροφορική για τη δημιουργία συμπεριληπτικών ψηφιακών τεχνολογιών και υπηρεσιών, ώστε να καλύπτονται οι ανάγκες, τα ενδιαφέροντα και οι προτιμήσεις όσο το δυνατόν περισσότερων ομάδων χρηστών. Οι μαθητές/-τριες χρειάζεται ακόμα να υποστηρίζονται για να αντιμετωπίζουν τις προκαταλήψεις στον σχεδιασμό ψηφιακών τεχνουργημάτων και στις αλληλεπιδράσεις τους. Επίσης στην επιλογή των εκπαιδευτικών υλικών στην Πληροφορική (λογισμικό συστήματος και εφαρμογών, περιβάλλοντα προγραμματισμού, συλλογές εκπαιδευτικής ρομποτικής-υλικού προγραμματισμού κ.λπ.) χρειάζεται μέριμνα, ώστε να είναι προσβάσιμα σε όλους/-ες τους/τις μαθητές/-τριες.

Η ανάπτυξη συμπεριληπτικής κουλτούρας στο μάθημα της Πληροφορικής είναι σημαντική επίσης λόγω της παγκοσμιότητας των εφαρμογών της.

ΒΠ3. Συνεργασία γύρω από την Πληροφορική

Η βασική πρακτική της συνεργασίας στην Πληροφορική αφορά τη διαδικασία εκτέλεσης υπολογιστικών εργασιών, επίλυσης προβλημάτων και κατασκευής τεχνουργημάτων σε δυάδες, ολιγάριθμες ή μεγαλύτερες ομάδες. Για την επίτευξη συνεργασίας χρειάζονται συνθήκες αμοιβαίας θετικής αλληλεξάρτησης μεταξύ των συνεργαζόμενων, στη βάση για παράδειγμα των διαφορετικών πληροφοριών ή γνώσεων - ικανοτήτων ή εργαλείων κ.λπ. που έχει κάθε συνεργαζόμενος/-η για την επίτευξη του κοινού στόχου. Κατά την αποτελεσματική συνεργασία σε ομάδες μεικτών ικανοτήτων, υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα για εμφάνιση παραγωγικών μαθησιακά αλληλεπιδράσεων, όπως αμοιβαία διδασκαλία, μαθητεία, κοινωνική διαπραγμάτευση και αιτήματα συνεισφοράς και ανατροφοδότησης από τους συνεργάτες, και για τον λόγο αυτό εμφανίζονται καλύτερα αποτελέσματα από την ατομική μάθηση. Η Πληροφορική προσφέρεται για την εφαρμογή της συνεργατικής πρακτικής μέσα από τη χρήση της ψηφιακής τεχνολογίας για επικοινωνία, συντονισμό και συνεργασία για την από κοινού δημιουργία σύνθετων τεχνουργημάτων. Είναι συνηθισμένη επαγγελματική πρακτική στην Πληροφορική η συνεργασία μικρών ή μεγάλων ομάδων, διάσπαρτων γεωγραφικά, για τον προγραμματισμό σύνθετων λογισμικών συστημάτων, τον σχεδιασμό προτύπων κ.ά. Η πρακτική της συνεργασίας είναι ταυτόχρονα μέθοδος μάθησης και βασική ικανότητα - αντικείμενο μάθησης στην Πληροφορική. Τα διαδικτυακά συστήματα διαχείρισης εκδόσεων λογισμικού, όπως το GitHub που χρησιμοποιείται για τη συνεργατική υλοποίηση έργων ανάπτυξης λογισμικού και το World Wide Web Consortium (W3C) για τη συνεργατική παραγωγή τεχνολογικών προτύπων αποτελούν παραδείγματα της συνεργασίας ως βασικής πρακτικής στην Πληροφορική σε παγκόσμια κλίμακα.

Επίσης ο προγραμματισμός κατά ζεύγη είναι ένα παράδειγμα συνεργασίας μικρής κλίμακας, το οποίο αποτελεί δόκιμη πρακτική της τεχνολογίας λογισμικού σε πολλές εταιρείες και ταυτόχρονα μέθοδο διδασκαλίας που την προτιμούν αρκετοί εκπαιδευτικοί ως αποτελεσματική.

Οι μαθητές/-τριες στο μάθημα της Πληροφορικής έχουν την ευκαιρία να εμπλακούν σε συνεργατικές δραστηριότητες μικρής κλίμακας, μέσα στις τάξεις, και μεγάλης κλίμακας στο πλαίσιο έργων με άλλα σχολεία.

ΒΠ4. Επικοινωνία σχετικά με την Πληροφορική

Η Πληροφορική, όπως όλες οι επιστήμες, έχει βασική πρακτική την επικοινωνία σχετικά με το περιεχόμενο και τις εφαρμογές της. Οι μαθητές/-τριες δεν μπορούν να κατακτήσουν πλήρως τις έννοιες, αν δεν τις έχουν εντάξει στον λόγο τους. Στον λόγο επιτελείται η σκέψη και μέσω αυτού γίνεται απτή. Είναι σημαντικό να χρησιμοποιείται η επιστημονική και τεχνολογική ορολογία με συνέπεια και να αποδίδονται τα νοήματα ορθά. Για τον λόγο αυτό υπάρχουν στο ΠΣ ΠΜΑ τα οποία ευνοούν την ενεργοποίηση των μαθητών/-τριών σε δραστηριότητες παραγωγής λόγου σε επικοινωνιακό πλαίσιο σχετικά με την Πληροφορική. Οι πληροφορικοί επίσης επικοινωνούν με τους χρήστες των εφαρμογών τους τόσο για τον καθορισμό αναγκών στη φάση του σχεδιασμού των συστημάτων όσο και στη φάση της εκπαίδευσης στη χρήση, καθώς και στη συντήρησή τους για διόρθωση λαθών, βελτιστοποίηση λειτουργιών και επέκταση με την προσθήκη νέων. Οι εκπαιδευτικοί χρειάζεται συστηματικά να ενθαρρύνουν την επικοινωνία σχετικά με την Πληροφορική και την παραγωγή πολυτροπικού λόγου στο πλαίσιο της υλοποίησης του ΠΣ. Η παραγωγή οπτικοποιήσεων, ιστοσελίδων, αφισών, βίντεο, οδηγιών, παρουσιάσεων κ.λπ. είναι μερικά παραδείγματα παραδοτέων που ενεργοποιούν την επικοινωνία στο πλαίσιο του μαθήματος της Πληροφορικής. Κάθε είδος επικοινωνιακής μεθόδου μάθησης (π.χ. συζήτηση) συνάδει με τη συγκεκριμένη Βασική Πρακτική. Είναι σημαντικό κατά την εφαρμογή της Βασικής Πρακτικής να δίνεται έμφαση στη σαφήνεια της επικοινωνίας, την ακρίβεια της ορολογίας και την προσεκτική ανάλυση του κοινού στόχου και στην τεκμηρίωση των επιχειρημάτων.

ΒΠ5. Κατασκευή υπολογιστικών τεχνουργημάτων

Η Πληροφορική είναι δημιουργική επιστήμη, στην οποία η ανάπτυξη υπολογιστικών τεχνουργημάτων, με την ευρεία έννοια, αποτελεί βασική πρακτική. Στα τεχνουργήματα περιλαμβάνονται συστήματα λογισμικού και υλικού για την επίλυση προβλημάτων (εφαρμογές), ανάπτυξη ψηφιακών έργων δημιουργικής έκφρασης (ψηφιακή τέχνη), καθώς και τεχνουργήματα για τη διερεύνηση ιδεών, την κατανόηση φαινομένων και την παραγωγή γνώσης (ψηφιακή επιστήμη). Αντίστοιχα τα προϊόντα των μαθητικών έργων μπορούν να περιλαμβάνουν προγράμματα, προσομοιώσεις, οπτικοποιήσεις, διαδραστικά πολυμέσα, διαδραστικές αφηγήσεις, κινούμενα σχέδια, ρομποτικές διατάξεις, διατάξεις αυτοματισμού, εφαρμογές για φορητές συσκευές κ.ά. Το ευρύ φάσμα διαφορετικών τεχνουργημάτων βοηθά τους/τις μαθητές/-τριες να κατανοήσουν την εμβέλεια της ψηφιακής τεχνολογίας. Επιπλέον, η αξιοποίηση της ποικιλίας διαφορετικών τεχνουργημάτων μπορεί να καταστήσει το μάθημα ελκυστικό και αυθεντικό για περισσότερους/-ες μαθητές/-τριες. Με τη συγκεκριμένη Βασική Πρακτική συνάδει ο κονστραξιονισμός του Papert, σύμφωνα με τον οποίο οι μαθητές/-τριες μαθαίνουν καλύτερα όταν συνεργάζονται για την κατασκευή ενός αυθεντικού τεχνουργήματος που τους/τις ενδιαφέρει και έχει νόημα για τους/τις ίδιους/ίδιες. Στη διαδικασία κατασκευής τεχνουργημάτων χρειάζεται να ενσωματώνεται φάση για τον έλεγχο της ορθότητας του συστήματος, την αξιολόγηση, την αναθεώρηση, τη διόρθωση και τη βελτίωσή του. Με την κατασκευή τεχνουργημάτων ταιριάζουν διδακτικές - μαθησιακές μέθοδοι, όπως η μάθηση με σχεδιασμό, μάθηση με επινόηση, μάθηση με κατασκευή, μάθηση με μαστόρεμα, μάθηση με πειραματισμό κ.ά.

ΒΠ6. Ανάπτυξη και χρήση υπολογιστικών αφαιρέσεων

Η αφαίρεση αφορά την επιλογή των σημαντικών χαρακτηριστικών των αντικειμένων για την ψηφιακή τους αναπαράσταση και την υπολογιστική επεξεργασία. Η αφαίρεση αφορά ακόμα τον προσδιορισμό μοτίβων και τη δημιουργία γενικεύσεων από την αναγνώριση των κοινών ιδιοτήτων των αντικειμένων. Στην Πληροφορική εφαρμόζεται εκτεταμένα δομική και διαδικαστική αφαίρεση. Η δομική για παράδειγμα στον ορισμό μεταβλητών, σύνθετων τύπων δεδομένων και ιεραρχιών κλάσεων αντικειμένων, ενώ η διαδικαστική όταν επιλέγουμε να ορίσουμε υποπρογράμματα για διαδικασίες που εφαρμόζονται συχνά ή ολόκληρα αρθρώματα για τη δόμηση σύνθετων συστημάτων. Η αφαίρεση είναι ο βασικός μηχανισμός αντιμετώπισης της πολυπλοκότητας, η δόμηση των υπολογιστικών λύσεων σε διαδοχικά επίπεδα αφαίρεσης είναι βασική πρακτική (π.χ. στα ΛΣ, στα πρωτόκολλα των δικτύων, στη χρήση βιβλιοθηκών προγραμμάτων κ.ά.). Η Πληροφορική παρέχει πολλαπλά δυναμικά και ισχυρά συστήματα αφηρημένης αναπαράστασης (π.χ. κώδικας, πίνακες υπολογισμών, αυτόματα κ.ά.) και δίνει ευκαιρίες για την ανάπτυξη ικανότητας δημιουργίας και χρήσης αφαιρέσεων και εστίασης στο κατάλληλο επίπεδο αφαίρεσης καθιστώντας ταυτόχρονα το αφηρημένο περισσότερο συγκεκριμένο και απτό. Οι μαθητές/-τριες εφαρμόζουν την αφαίρεση όταν ορίζουν μεταβλητές, χρησιμοποιούν δομές δεδομένων, ορίζουν υποπρογράμματα, σχεδιάζουν αρθρωτά συστήματα και ορίζουν τις διεπαφές τους, όταν μοντελοποιούν σε κώδικα φαινόμενα και διεργασίες και όταν προσομοιώνουν συστήματα για να κατανοήσουν και να αξιολογήσουν τον τρόπο που λειτουργούν και τις πιθανές τους συμπεριφορές. Η μάθηση με την τεχνική «μαύρο κουτί» ενδείκνυται για την ανάπτυξη αφαιρέσεων.

Δ. ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΠΛΑΙΣΙΩΣΗ - ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΜΑΘΗΣΗΣ

Η μελέτη της φύσης της Πληροφορικής δείχνει ότι ως γνωστικό πεδίο χρησιμοποιεί μείγμα επιστημολογικών μεθόδων: αφηρημένο λογικό συλλογισμό και απόδειξη θεωρημάτων, όπως τα Μαθηματικά, πείραμα και προσομοίωση, όπως οι πειραματικές επιστήμες, και σχεδιασμό και κατασκευή, όπως οι τεχνολογικές επιστήμες και η μηχανολογία, επομένως η διδακτική της προσέγγιση θα έχει στοιχεία και των τριών αυτών πεδίων. Η γενική διδακτική προσέγγιση της Πληροφορικής είναι συνυφασμένη με τον κονστραξιονισμό και την αντίστοιχη εκπαιδευτική θεωρία του Papert, η οποία υποστηρίζει ότι οι μαθητές/τριες μαθαίνουν καλύτερα όταν συνεργάζονται για να σχεδιάσουν και να κατασκευάσουν ένα τεχνούργημα που έχει νόημα για τους/τις ίδιους/-ιες και για το οποίο ενδιαφέρονται πραγματικά. Παράλληλα, η προσέγγιση αυτή συμπληρώνεται από τη θεώρηση των γλωσσών προγραμματισμού ως ένα νέο είδος γραμματισμού στο οποίο οι γλώσσες προγραμματισμού χρησιμοποιούνται ως ένα νέο διαδραστικό και αναδομήσιμο μέσο γραφής.

Σε ένα τέτοιο παιδαγωγικό μοντέλο οι εκπαιδευτικοί της Πληροφορικής καθοδηγούν τους/τις μαθητές/-τριες να διαμορφώσουν μια κοινότητα μάθησης, συνδεδεμένη με την ευρύτερη εκπαιδευτική κοινότητα, στο πλαίσιο της οποίας ενεργά κατασκευάζουν νόημα σχετικά με την Πληροφορική και τις ψηφιακές τεχνολογίες μέσα από αυθεντικές μαθησιακές εμπειρίες.

Στην ενότητα αυτή περιγράφονται βασικές αρχές και προσεγγίσεις σε μια συνεκτική διδακτική μεθοδολογία για τον σχεδιασμό μαθησιακών εμπειριών στο πλαίσιο της υλοποίησης του ΠΣ. Σύμφωνα με τη μεθοδολογία αυτή ο σχεδιασμός των μαθησιακών εμπειριών και της διδασκαλίας ξεκινά από την επιλογή των ικανότητων Πληροφορικής και ΨΤ που θέλουμε να οικοδομήσουν οι μαθητές/-τριές μας. Οι ικανότητες αντιστοιχούν σε προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα που είναι οργανωμένα ιεραρχικά σε Θεματικά Πεδία / Θεματικές Ενότητες / Υποενότητες - Άξονες ανά τάξη. Τα προσδοκώμενα μαθησιακά αποτελέσματα συνδέονται με συγκεκριμένες βασικές πρακτικές της Πληροφορικής και των ΨΤ που υπαγορεύουν τα είδη της δραστηριότητας και τις συμπεριφορές που εφαρμόζουν οι μαθητές/-τριες για να ασχοληθούν με τις αντίστοιχες έννοιες και να καλλιεργήσουν τα ΠΜΑ. Ο καθορισμός της επιθυμητής βασικής πρακτικής υπαγορεύει μια σειρά μαθησιακών προσεγγίσεων και διδακτικών μεθόδων που ταιριάζουν καλύτερα με αυτή, με την έννοια ότι είναι περισσότερο αποτελεσματικές και ελκυστικές οι αντίστοιχες μαθησιακές εμπειρίες. Για παράδειγμα η βασική πρακτική της κατασκευής υπολογιστικών τεχνουργημάτων ταιριάζει αρκετά με την προσέγγιση της μάθησης μέσω σχεδιασμού και τη μάθηση με μαστόρεμα. Οι μαθησιακές προσεγγίσεις - διδακτικές τεχνικές που ταιριάζουν με το αντικείμενο της Πληροφορικής συνάδουν με τις σύγχρονες προοδευτικές θεωρήσεις της μάθησης και τις οδηγίες του ΙΕΠ, όπως ο κοινωνικός κονστρουκτιβισμός, η κοινωνικοπολιτισμική προσέγγιση και η εγκαθιδρυμένη μάθηση. Τέτοιες μέθοδοι περιλαμβάνουν: Μαστόρεμα (Tinkering), Μάθηση μέσω σχεδιασμού (Learning by design), Συνεργατική επίλυση προβλήματος (Collaborative problem solving), Συνεργατική διερεύνηση (Collaborative inquiry), Μάθηση μέσω μοντελοποίησης / προσομοίωσης (Learning by modelling/simulation), Μάθηση με επινόηση (Learning by invention), Μάθηση μέσω προγραμματισμού-εκσφαλμάτωσης (Learning by coding-debugging), Προγραμματισμός ανά ζεύγη (Pair programming) κ.ά. Πρόκειται για σύγχρονη προσέγγιση που εφαρμόζεται σε μοντέρνα ΠΣ, όπως π.χ. Next Generation Science Standards (NGSS).

Για να εφαρμοστεί η μεθοδολογία, είναι σημαντικό να είναι κωδικοποιημένες οι βασικές πρακτικές που αντιστοιχούν σε κάθε ΠΜΑ.

Το μάθημα είναι εργαστηριακό και ιδανικά υλοποιείται σε συνεχόμενες εργαστηριακές συναντήσεις. Για τον σχεδιασμό των σεναρίων υπάρχει προτεινόμενο υπόδειγμα περιγράμματος και παραδείγματα στον Οδηγό Εκπαιδευτικού. Συμπληρωματικά με τη γενική μεθοδολογία που περιγράφεται στην παρούσα ενότητα, για τον σχεδιασμό αποτελεσματικών σεναρίων, απαιτείται η εφαρμογή της ειδικής Διδακτικής της Πληροφορικής για τις αντίστοιχες έννοιες που εμπλέκονται κάθε φορά. Για παράδειγμα η ειδική διδακτική θα μας πληροφορήσει για τις δυσκολίες και τις παρανοήσεις των μαθητών/-τριών για την έννοια της αναδρομής ώστε να σχεδιάσουμε κατάλληλο μαθησιακό περιβάλλον και υποστυλώματα.

Οι σχεδιασμοί των εκπαιδευτικών για το ΠΣ της Πληροφορικής Γυμνασίου θα πρέπει να καλύπτουν διάφορες μαθησιακές, πολιτισμικές, γλωσσικές ανάγκες και να κινητοποιούν με εναλλακτικούς τρόπους τους/τις μαθητές/-τριες ώστε να οικοδομήσουν αυτεπάρκεια και ικανότητα στην Πληροφορική. Οι σχεδιασμοί των εκπαιδευτικών θα πρέπει να είναι συμπεριληπτικοί. Σημαντική είναι ακόμα η σχεδίαση μαθησιακών εμπειριών που να συνδέουν το ΠΣ της Πληροφορικής με τα άλλα γνωστικά αντικείμενα.

Ε. ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

Η αξιολόγηση δεν μπορεί να είναι μια αποπλαισιωμένη δραστηριότητα, που λειτουργεί ανεξάρτητα από τη μαθησιακή διαδικασία. Στα νέα ΠΣ, πέρα από την αρχική-διαγνωστική και την τελική αξιολόγηση επίδοσης, δίνεται έμφαση στην αξιοποίηση της διαμορφωτικής αξιολόγησης, ως μιας παιδαγωγικής λειτουργίας ενσωματωμένης δυναμικά στη διδακτική πράξη, η οποία αποβλέπει στον συνεχή έλεγχο της επίτευξης των προσδοκώμενων μαθησιακών αποτελεσμάτων (μετακίνηση από την αξιολόγηση της μάθησης στην αξιολόγηση για τη μάθηση). Υπηρετεί δηλαδή την ανάγκη της πληροφόρησης του/ της εκπαιδευτικού για την αποτελεσματικότητα των επιλεγόμενων από αυτόν/-ήν παρεμβάσεων, επινοήσεων και ενεργειών κατά την εξέλιξη του εκπαιδευτικού έργου. Ως παιδαγωγικό, μάλιστα, εργαλείο συναρτάται με την αξιοποίηση των λαθών των μαθητών/-τριών που ανατροφοδοτεί τη διδακτική πορεία. Η αξιολόγηση της λειτουργικής οικοδόμησης των γνώσεων και των ικανοτήτων των ΠΣ Πληροφορικής γίνεται με τον έλεγχο της δυνατότητας εφαρμογή αυτών σε αυθεντικό πλαίσιο.

Το αυθεντικό πλαίσιο παρουσιάζεται με τη μορφή ενός ρεαλιστικού προβλήματος διατηρώντας την πολυπλοκότητα της πραγματικής ζωής. Ο/Η μαθητής/-τρια έχει τη δυνατότητα μέσω της αυθεντικής αξιολόγησης να γνωρίζει τις ικανότητές του/της, οι οποίες αναπτύσσονται σε ένα πλαίσιο, όσο το δυνατόν, ρεαλιστικό. Σημαντικό μέρος της αξιολόγησης πρέπει να αποτελεί η δημιουργία προϊόντος και η παρουσίασή του. Στις δραστηριότητες των μαθημάτων χρειάζεται να ενσωματωθούν δυνατότητες για τη δημιουργία προϊόντος και ιδίως η δημόσια παρουσίαση επιχειρημάτων, ώστε να καταστεί δυνατή η υπεράσπιση των αποτελεσμάτων του έργου.

Ο καθορισμός των κριτηρίων και η εκ των προτέρων σαφής και ξεκάθαρη διατύπωσή τους στους/στις μαθητές/-τριες είναι σημαντική διάσταση για την αυθεντική αξιολόγηση, διότι αυτό καθοδηγεί τη μάθηση. Για την αποτίμηση των κριτηρίων αξιολόγησης προτείνεται να χρησιμοποιηθούν οι πίνακες διαβαθμισμένων κριτηρίων - ρουμπρίκες. Κατά τους Jonsson & Svingby (2007) η χρήση του πίνακα διαβαθμισμένων κριτηρίων ευνοεί την αξιοπιστία της αξιολόγησης, ειδικά όταν είναι αναλυτική, σχετίζεται με το αντικείμενο και συμπληρώνεται με υποδείγματα και εκπαίδευση για την αξιολόγηση. Το ΠΣ Πληροφορικής του Γυμνασίου ενθαρρύνει τις δημιουργικές μαθησιακές δραστηριότητες και οι μαθητές/-τριες θα κατασκευάσουν πλήθος τεχνουργημάτων στο πλαίσιο της υλοποίησής του. Τα προϊόντα των μαθητών/-τριών μπορούν να συνδεθούν οργανικά σε ολοκληρωμένη μαθησιακή εμπειρία με την αξιολόγηση φακέλου επιτευγμάτων.

ΣΤ. ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΣΠΟΥΔΩΝ

Στην παρούσα ενότητα το ΠΣ Πληροφορικής του Γυμνασίου απεικονίζεται αναλυτικά ανά τάξη. Ειδικότερα για κάθε τάξη, Θεματικό Πεδίο, Θεματική Ενότητα και Θεματική Υποενότητα / Άξονα, περιγράφονται ένα προς ένα τα ΠΜΑ. Για το κάθε ΠΜΑ υπάρχει μοναδικός κωδικός αναφοράς και περιγραφή που εξηγεί το περιεχόμενο και την εμβέλεια του ΠΜΑ για το Γυμνάσιο. Περιγράφονται επίσης προτεινόμενες ενδεικτικές δραστηριότητες για τη διδασκαλία του, καθώς και δραστηριότητες μάθησης και επιτέλεσης για τους/τις μαθητές/-τριες.

Τα Θεματικά Πεδία, οι Θεματικές Ενότητες και οι Υποενότητες / Άξονες είναι κοινά για τα ΠΣ Πληροφορικής και στις τρεις βαθμίδες. Υπάρχουν συνολικά 300 ΠΜΑ για το ΠΣ Πληροφορικής του Γυμνασίου. Για λόγους διευκόλυνσης ο πίνακας δίνεται διαιρεμένος για κάθε τάξη. Κάτω από κάθε ΠΜΑ υπάρχουν κωδικοί που δηλώνουν τις Βασικές Πρακτικές Πληροφορικής που αντιστοιχούν ως εξής:

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ - Α' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ  

 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ- Β' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ- Γ' ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ

Το παρόν Πρόγραμμα Σπουδών θα εφαρμοστεί πιλοτικά - σε συνδυασμό με τα ισχύοντα Προγράμματα Σπουδών - σε όλα τα Πρότυπα και Πειραματικά Γυμνάσια της χώρας κατά τα σχολικά έτη 2021-2022 και 2022-2023.

Από το σχολικό έτος 2023-2024 θα εφαρμοστεί σε όλα τα Γυμνάσια της χώρας.

Η απόφαση αυτή να δημοσιευθεί στην Εφημερίδα της Κυβερνήσεως.

Αθήνα, 25 Νοεμβρίου 2021

Η Υφυπουργός
ΖΩΗ ΜΑΚΡΗ