Решение практико-ориентированных задач по информатике с помощью атомизации контента представляет собой методику, в которой сложная, приближенная к реальности задача разбивается на маленькие, логически завершенные учебные элементы (атомы). Каждый атом содержит ровно ту информацию, которая необходима для выполнения одного конкретного шага в общем решении. Учащийся не изучает теорию «впрок», а получает знания точно в момент возникновения потребности в них и сразу применяет на практике.
Далее представлен пошаговый алгоритм атомизации контента для решения сложных практико-ориентированных задач по информатике:
1. Анализ сложной задачи: выявление компонентов (предметная область,
инструменты, алгоритмы, данные). 2. Выделение ключевых компетенций: что именно необходимо знать, уметь для решения поставленной задачи.
3. Декомпозиция компетенций на атомарные единицы: минимальные неделимые знания, операции.
4. Классификация атомов: базовые (теория), операционные (действия), интеграционные (связи).
5. Построение учебной траектории: организовывается порядок изучения атомов, возможно с учетом предварительных требований.
6. Разработка атомарного контента: для каждого атома разрабатывается – самодостаточный учебный блок, который может содержать: краткое теоретическое объяснение, короткое видео (3-5 мин), симуляцию, интерактивный тренажер или тест для самопроверки. Важно, что атом не требует обращения к другим источникам – он дает все необходимое для выполнения именно этого блока.
7. Сборка решения: поэтапное объединение атомов в подзадачи, затем в полное решение до получения правильного ответа. По мере освоения атомов у ученика накапливаются готовые фрагменты решения. В конце они интегрируются в единый работающий продукт. Процесс сборки тоже может быть описан в конкретном атоме., посвященному интеграции и тестированию.
8. Рефлексия и анализ ошибок: выявление проблемных атомов, корректировка. После завершения решения задачи полезно предложить атом-резюме, который связывает изученные микро-темы в целостную картину и показывает, как аналогичные подходы можно применить в других задачах.
Преимущества использования атомарного контента при решении практико-ориентированных задач по информатике достаточно результативно, на наш взгляд, восходит по своей сути к «
обучению через задачи» и базируется отчасти на сущности таких специальных методов обучения информатике [8] как
метод демонстрационных примеров и частно-дидактических методов обучения как «
метод целесообразно подобранных задач» [9].
Особое значение эта методика имеет, как показывает личный опыт работы в качестве учителя информатики и куратора IT-Вертикали в инженерных и ИТ-классах, при решении задач в рамках выполнения межпредметных проектов по информатике, физике, биологии, химии, филологии с использованием цифровых и инновационных технологий. Кроме этого, использование атомизации контента показал свою целесообразность в подготовке школьников к ЕГЭ по информатике в контексте решения задач, полный обновленный перечень которых можно найти в демоверсии ЕГЭ по информатике 2026 г, опубликованной на сайте ФИПИ (см.
https://fipi.ru/ege/demoversii-specifikacii-kodifikatory#!/tab/151883967-5).
Приведем пример поэтапной атомизации образовательного контента для решения задачи по информатике из набора заданий ЕГЭ №7 – «
Хранение и передача графической информации» (таблица 1).
Таблица 1 – Атомизация контента для задания №7 из ЕГЭ по информатике
Название и номер этапа | Действия учителя | Результат этапа | Пример |
1. Анализ задания | Выделить ключевые элементы задачи: размер изображения, количество цветов, требуемые единицы измерения. | Структурированное описание задачи и ее место в экзамене | Задача: Дано растровое изображение 160Х160 пикселей, палитра 256 цветов. Найти объем памяти в Кбайт. Цель: научить применять формулу I=k*i и переводить биты в Кб |
2. Декомпозиция для микро-действий | Разбить решение задачи на мельчайшие логические шаги. Каждый шаг должен соответствовать одному действию или формуле. Убедиться, что шаги независимы и могут изучаться по-отдельности. | Список атомарных учебных элементов | 1.Записать формулу объема изображения. 2. Вычислить общее количество пикселей. 3. Найти глубину цвета по количеству цветов. 4. Перевести биты в байты |
3. Разработка атомарного контента | Для каждого микро-действия создать атом, включающий: краткую теорию, пример реализации, мини-задание для отработки, визуализацию | Набор атомов (карточек, мини-уроков) | Атом 1. Формула объема изображения (теория + схема) Атом 2. Расчет количества пикселей (тест) Атом 3. Расчет глубины цвета (интерактивное задание) Атом 4. Перевод байт в Кбайты (тест) |
4. Упаковка в модули | Сгруппировать атомы в тематические модули. Определить последовательность изучения. Рассчитать время выполнения каждого атома. | Модульная структура курса | Модуль 1. Базовые понятия (атомы 1-3). Модуль 2. Вычисления (атом 4). |
5. Тестирование | Проверить, что из атомов собирается полное решение. Добавить связующие атомы при необходимости | Полный набор атомов для решения задачи | Проверка: выполняя задания атомов 1-2-3-4 получается верный результат задачи |
6. Апробация | Предложить ученикам решить задачу, используя только атомы. Зафиксировать какие атомы вызывают затруднения. | Данные о сложности и времени решения | Выявлено: атом 3 для некоторых сложен. |
7. Корректировка | Доработать сложные атомы, актуализировать контент (добавить примеры, тренажер, новые форматы задач) | Улучшенная версия атомов | Атом 3. Дополнен таблицей степеней двойки. |
8. Решение задачи учеником | Ученик самостоятельно проходит атомы в удобном порядке | Правильно решенная задача | Ученик работает с контентом: сборка решения из готовых «кирпичиков» |
В заключении обратим внимание, что результативность обучения решению задач по информатике посредством атомизации контента заключается:
а) в снижении когнитивной нагрузки на ученика, так как он теперь фокусируется на одной микро-задаче, а не тонет в теории;
б) каждый ученик имеет возможность строить свою индивидуальную траекторию обучения, добирая только те атомы, знаний которых ему не хватает;
в) атомы можно быстро обновлять, не переделывая весь курс обучения;
г) быстрый результат (сразу после изучения атома можно увидеть работающий фрагмент) поддерживает мотивацию ученика к обучению;
д) ученик привыкает раскладывать сложную задачу на простые составляющие - ключевой навык современного специалиста;
е) в профессиональной деятельности часто приходится искать ответы на точечные вопросы, комбинировать знания из разных источников, поэтому формируется готовность к реальной профессиональной сфере.
Таким образом, атомизация контента не просто облегчает усвоение материала обучаемыми, а принципиально меняет сам процесс обучения решению задач: от пассивного накопления знаний к активному конструированию решения с использованием точно дозированных учебных блоков. Отметим, что особую значимость методика решения задач на основе данного приема имеет, как мы отмечали ранее в своих работах [1, 4, 10], для решения задач проектной деятельности и межпредметных задач в контексте предпрофильной и предпрофессиональной подготовки школьников в инженерных и IT-классах.
Литература:1. Викторова Т. А., Рыжова Н. И., Баранова Е. П., Козырева А. Х. Подготовка школьников в области инженерии как актуальный тренд в условиях формирования технологического суверенитета страны // Информатизация образования и методика электронного обучения: цифровые технологии в образовании. Сб. тр. VII Межд. науч. конф. (Красноярск, 19–22 сентября 2023 г.) – Красноярск: КрГПУ им. В.П. Астафьева, 2023. C. 871–875.
2. Викторова Т. А., Рыжова Н. И., Пушкина Е. С. Актуальные тренды реализации профильной и предпрофессиональной подготовки школьников в условиях основного общего образования в столичном регионе // Наука и школа. 2025. № 4. С. 62–77.
3. Piotrowska X., Alekseeva T. Scaffolding for CLIL in Computer Science Courses: Data Driven Learning Approach // CEUR Workshop Proceedings. 15. Сер. NESinMIS 2020 - Proceedings of the 15th International Conference "New Educational Strategies in Modern Information Space". St. Petersburg, march, 25, 2020. Т. 2630. С. 87–100.
4. Рыжова Н. И., Викторова Т. А. Практико-ориентированные задания как актуальная составляющая предпрофессиональной подготовки школьников в области использования информационных и цифровых технологий // Образовательное пространство в информационную эпоху: Сб. тр. Межд. науч.-практ. конф. (Москва, 03 июня 2025 г.) – Москва: РАО, 2025. С. 484–497.
5. Каракозов С. Д., Рыжова Н. И., Уваров А. Ю. Условия результативности системной трансформации учебного процесса на основе ИКТ в образовательном учреждении // Инновационные технологии в медиаобразовании: материалы II Международной научно-практической конференции (СПб, 29–30 мая 2017 г) - СПб., Изд-во СПбГИКиТВ. 2018. С. 227–235.
6. Крамаренко Н. С., Крюков Е. В. Микрообучение в непрерывном образовании педагога в мире VUCА // Вестник Московского государственного областного университета. 2021. № 4. С. 156–167.
7. Долгая О. И., Тагунова И. А. Меньше, да больше: технология микрообучения как новое слово в образовании // Школьные технологии. 2021. № 4. С. 10–15.
8. Лаптев В. В., Рыжова Н. И., Швецкий М. В. Специальные методы обучения информатике // Вопросы теории и практики обучения информатике: сборник научных трудов. – СПб., РГПУ им. А.И. Герцена, 1998. С. 95–113.
9. Рыжова Н. И. Метод целесообразно подобранных задач в обучении информатике // Вопросы теории и практики обучения информатике: сборник научных трудов – СПб., РГПУ им. А.И. Герцена, 1998. С. 115–113.
10. Викторова Т. А., Баранова Е. П., Козырева А. Х. Голякова Е. Г., Никифорова И. Н. Актуальность межпредметного взаимодействия в инженерных и IT-классах в контексте проектной деятельности // Информатизация образования и методика электронного обучения: цифровые технологии в образовании: Сб. тр. VIII Межд. науч. конф. В 4-х ч. (Красноярск, 24–27 сентября 2024 г.) – Красноярск: КрГПУ им. В.П. Астафьева, 2024. С. 112–117.