Az informatikatanítás

A technika, mint tantárgy megszületése

(Részletek az 1986-os jubileumi évkönyv technika témájú fejezetébõl)

Írta: Király László

Mit gondol a tisztelt Olvasó, honnan származnak a következõ sorok:
"A tanuló a második év végén ... tanulja meg alkotó módon szintetizálni a szaktárgyakban tanult ismereteket, szokja meg a rendszerszemléletû, komplex gondolkodásmódot."
Téved, ha Németh László pedagógiai kísérletei jutnak az eszébe, vagy a jövõ század iskolájának elvárásait olvassa ki belõlük. Az idézet a jelenlegi gimnáziumi technika tantárgy egyik tantervi követelményét emeli ki.
A technika tárgy "újszülött", ezért hiába keresné a korábbi évtizedek gimnáziumi tantárgyainak sorában. Életrehívója századunk második felének robbanásszerû technikai fejlõdése.
Hazánkban a gazdaság irányítói - az importált technikai rendszerek alacsony hatékonyságú mûködtetését látva - a hetvenes évek elején fogalmazták meg elõször a technikai alapmûveltség hiányát. Hamarosan politikai döntés született arról, hogy a technikai kultúra alapjainak lerakását meg kell kezdeni az iskolákban. A konkrét tennivalókat az a program rögzítette, amelyet a Magyar Tudományos Akadémia és az Oktatási Minisztérium technikai munkabizottsága dolgozott ki Pál Lénárd akadémikus vezetésével. 1978-ban megkezdõdött a tantervek és tankönyvek kipróbálása. Budapesten az Eötvös Loránd Tudományegyetemen, Debrecenben pedig a Kossuth Lajos Tudományegyetemen öt féléves kiegészítõ szak nyílt meg a technika tanítására vállalkozó középiskolai tanárok számára. 1982-ben a nappali tagozaton is megkezdõdött a tanárképzés. 1981 szeptemberében az ország minden gimnáziumában tanítani kezdték az új tárgyat.
Sokan a technika közvetlen elõdjének - a nevében nagyigényû - politechnikai képzést tartják, amely végül a szükséges feltételek hiányában gyakorlati foglalkozássá vált, és elavuló szakismeretek, gyakorlati fogások tanítására korlátozódott.
Ezek a kudarcok - érthetõen - bizalmatlanságot keltettek az új tantárggyal szemben. A technikát tanító tanároknak mind a mai napig küszködniük kell az elõítéletekkel, a félreértésekkel.
"Miért nem tanítják meg a gyerekeket praktikus, a háztartásban is jól használható ismeretekre?" - kérdezik.
"Szemünk elõtt zajlik a mikroelektronikai forradalom, amely a számítástechnika, az informatika, a robottechnika kifejlesztésével a termelési folyamatok automatizálását teszi lehetõvé. Miért nem számítástechnikát tanítanak technika helyett? Miért nem a mikroelektronika alapjait ismertetik meg a tanulókkal?" - értetlenkednek a szülõk, de gyakran még a nem technika szakos pedagógusok is.
A félreértések egyik forrása a technika értelmezésében keresendõ. A technika definíciója az oktatásügy szakembereinek sohasem terminológiai, hanem tartalmi kérdés. A legtöbb mûvelt magyar állampolgár fejében az a technikakép alakul ki, amelyet a Magyar Értelmezõ Szótár így fogalmaz meg: "A technika a mûszaki és a természettudományok eredményeinek az anyagi javak termelésében való alkalmazása." Vagyis leegyszerûsítve a technika gyakorlati eljárások és eszközök összessége.

...

Ezért leszögezhetjük, hogy a nemzetek versenyében csak akkor állhatjuk meg a helyünket, ha megkülönböztetett figyelmet fordítunk a munkába lépõ generációk innovációs készségének fejlesztésére. Az ipari forradalom létszükségletté teszi az életpályák mobilitását és - mint már korábban említettük - a globális (rendszerszemléletû) gondolkodásmódot, amelyet azonban csak a magasabb, fogékonyabbá tevõ kulturális alap tesz lehetõvé.
Ezeknek a feladatoknak a megoldása nem gyömöszölhetõ be a hagyományos tantárgyak keretébe. Szükség van egy olyan tárgyra, amely a technikai kultúra megalapozását végzi, és közben rendszerszemléletre nevel. Ez a tárgy a technika. A tárgynak tehát nem szûkebb értelemben vett oktatási, hanem szélesebb értelemben vett kulturális funkciója van.
A technika gyors változása miatt az egyik legnagyobb gondunk jelenleg az eredeti tantervek és tankönyvek megújítása, illetve korrekciója. Ugyanakkor a tantárgy tanításához szükséges technikai apparátus elõteremtése sem kis feladat.

A tárgy bevezetése óta eltelt évek alatt azonban kikristályosodtak azok az alapelvek, amelyeket a permanens változások nem érinthetnek. Ezek a következõk:

a) A tantárgynak a technika alapelveit, módszereit és szemléletét és nem elavuló szakismereteket kell bemutatnia, megtanítania.
b) Tanítása során nem érvényesülhet a kizárólagos mûszaki szemléletmód, amely csak a technikai rendszer struktúráját és funkcióját vizsgálja. A technikát sokféle dimenzióban (természeti, humán, történeti stb.) kell láttatni.
c) A tanítási órák célszerûen választott ismeretanyagával, módszereivel rendszerszemléletre kell nevelnünk tanítványainkat. Így érhetõ majd el, hogy tanulóink környezetbarátokká (nem pedig környezetvédõvé) válnak!
d) Mivel a technika - mint már említettük - nem szakismereteket, hanem alapvetõ elveket, módszereket szemléltet, ismertet meg, ezért elengedhetetlen tanításában a történeti szemléletmód.
e) A mûveltség nemcsak tudást jelent, hanem tudásunk határainak ismeretét is, ami igényli a másokkal való együttmûködést, a mások szempontjainak figyelembevételét. Ezért igen fontos feladat a tanulók kommunikációs,kooperációs is adaptációs készségének fejlesztése is a technika órán.
f) Mivel a technika feladata nem a megismerés, hanem az alkotás, ezért legfontosabb feladata a kreativitásra nevelés.
g) A mikroelektronika eredményeinek alkalmazása létszükséglet. Ezért a gyakorlatok, a komplex munkák anyagában szerepelnie kell az integrált
áramköri hálozatok tervezésének, a számítógépes mérés- és adatfeldolgozás, a programozás, a kibernetika (a vezérlés és szabályozás) alapjainak.
h) A számítástechnika tanítása csak eszköze és nem célja a technika tanításának. (A számítógép feladatorientált, nem önmagában létezik, hanem valamilyen rendszer része!)

E rövid tantárgyismertetõ után talán nem tûnik szerénytelenségnek tisztelt Olvasónk, ha bemutatom munkaközösségünket, vázolom munkánkat, terveinket.
Iskolánkban öt matematika-fizika szakos tanár végezte el a technika kiegészítõ szakot is. (1982-ben Farkas István, 1983-ban Lõrentei Tamás az ELTÉ-n, 1985-ben Horváth Péter, Király László és Varga Vince a KLTE-n szerzett technika szakos diplomát).

A Lovassy László Gimnázium az egyetlen iskola jelenleg az országban, ahol ennyi technika szakos tanár dolgozik. A tárgy bevezetése óta eltelt évek az útkeresés, a kísérletezés, a tárgy eredményes tanításához szükséges módszertani kultúra megszerzésének évei voltak számunkra.

Két évvel ezelõtt megjelentek iskolánkban a személyi számítógépek is. Létezésük gyökeres változások elindítójává vált a technika tanításában. Ma már 10 darab számítógép áll rendelkezésünkre, és segíti a számítástechnika alapjainak elsajátítását a technikacírákon, szakkörükön. Tanítványaink igen eredményesen szerepeltek az országos számítástechnikai versenyen, a KOMÁL számítástechnikai rovatának feladatmegoldcí versenyén is többen dicséretet kaptak. Elismeréssel szólt munkánkról az egyik szakköri foglalkozást megtekintõ, oktatási szakemberekbõl álló nyugatnémet küldöttség vezetõje is. E látogatás egyik eredményeként jó úton halad a szakmai kapcsolat kiépítése a duisburgi (NSZK) Mercator Gimnasiummal.
A gimnázium vezetõ szerepet játszik megyénkben a számítástechnikai tanártovábbképzésben is, Lõrentei Tamás kolléga irányításával.

Szeretnénk a számítógépet valódi szerepében: a monoton, algoritmizálható emberi munka automatizálásának eszközeként bemutatni tanulóinknak. Ehhez az elsõ lépéseket már megtettük. Lõrentei Tamás kolléga számítógépes demonstrációs mérést dolgozott ki. (Eszköze 2. díjat kapott a szegedi fizikatanári ankéton.) Horváth Péter kolléga irányításával egy számítógéppel vezérelhetõ jármû modellje készül. Iskolatechnikusunk, Pásztory György mûhelyében a logikai tervezés elemeinek tanítását segítõ integrált áramköri panelek építésével foglalkozik. Nemrég sikerült beszereznünk a számítógépes mérésautomatizálást lehetõvé tevõ interfészrendszert, amelyet áz ELTE Általános Technika Tanszékének munkatársai fejlesztettek ki.
A tantárgy elméleti anyagának szemléltetéséhez megkezdtük egy videofilmtár kiépítését is. Terveink között szerepel egy mérõhelyekkel, mûszerekkel, számítógépekkel felszerelt számítástechnikai-kibernetikai laboratórium kialakítása.

Munkánk legnehezebb része a tanítási órákon folyik. Reméljük, hogy tanítványaink eligazodnak majd korunk bonyolult természeti-társadalmitechnikai kapcsolatrendszerében, és harmonikusabban alakítják azt a világot, amelyet sok-sok ellentmondásával, problémájával együtt tõlünk, felnõttektõl örökségül megkapnak.

A számítógépek megjelenése a Lovassy László Gimnáziumban

Összeállította: Lõrentei Tamás

1., A következõ összeállítás a 70-es évek végétõl a 90-es évekig mutatja be a Lovassy László Gimnáziumban használt és mérésekre alkalmazott hardver-eszközöket és leírásukat

Év	Leírás	Kép
1979	EDS-kártya alapú logikai építõkészletek: 2; 3; 4 bemenetû ÉS- és VAGY-kapu, inverter
1981?	Cellatron típusú NDK számítógép: mágnesdobos RAM, konzolírógép, lyukszalag
1982	PTK-1050 programozható kalkulátor
1983	Az elsõ mikrogépek nagyjából egyidõben
	ABC-80 monitorral és magnóval
	Texas 99/4A Extension Systemmmel és Seikosha GP-100 nyomtatóval
	Commodore 64 1541-es lemezegységgel és MPS 801 nyomtatóval
	HT 1080Z
	A képernyõk Videoton TV-k voltak
1984	TTL digitális labor az iskolatechnikussal közös tervezésben és kivitelezésben
1985-86	További számítógépek
	HT 1080Z
	Primó A sorozat
	Commodore plus/4
	Videoton TV-computer és lemezegység
	További képernyõk: Junoszty TV-k átalakítva
1987?	Egységesítés: A változatos gépparkból több gépet más iskolának adtunk át, cserébe TV-computerekkel fel lehetett szerelni egy termet (kb. 12 db). Az idõk során lemezegység is került a TVC-khez, majd megintcsak az iskolatechnikussal közös kivitelezésben olyan hálózat készült, amely lehetõvé tette, hogy egyszerre akár az összes gépbe ugyanazt a programot töltsük be.
1988	Az elsõ PC XT.
1990	Az elsõ PC-terem: 6 db XT és 1 db AT 286 (1 MB RAM, 20 MB merevlemez!), ami Novell-szerverként funkcionált

2., Mire használtuk az eszközöket?

Az EDS-kártyás készlettel fizika szakkörön a logikai áramkörök alapjaival ismerkedtek a tanulók. A legnagyobb élmény számomra annak a két diáknak a kezdeményezése volt, akik mind az 5 készlet felhasználásával (kb. 25 kg hardver 0,5 köbméter térfogatban) - a készletek korlátainak ötletes átlépésével - kétbites összeadót építettek.

A Cellatron gépet egy ipari vállalat vetette le, és használható állapotban, egy alagsori teremben összeállítva az iskolának ajándékozta. Hozzáértés hiányában legfeljebb a lyukszalagon készen kapott programokat tudtuk futtatni, amivel legjobb esetben is csak azt lehetett bemutatni, hogy létezik programvezérelt gép. A berendezés késõbb a szakkörösök által elõállított eszközök illetve a késõbbi PC-s terem asztalainak alapanyagául szolgált.

Egy úgynevezett pedagógiai kísérlet révén az iskolába került 40 db PTK 1050 (eredetileg Texas Instruments 57 Programable) típusú kalkulátor. A gépek egy nem matematika tagozatos osztály tanulóihoz voltak rendelve, de alkalmanként vagy rövidebb periódusokra a tagozatosok rendelkezésére álltak. Ezeken a kalkulátor használatát és egyfajta alacsony szintû programozást lehetett bemutatni, megtanulni. Késõbb a gépi nyelvû programozás elõkészítéséhez is használtuk szakkörön.

Az elsõ mikrogépek tanítási órán még csak ritkán szerepeltek, fõ felhasználásuk szakkörön és a délutáni kötetlen alkalmakon volt. Ki-ki érdeklõdése szerint játszott vagy programozott rajtuk. A játékosok egyre inkább háttérbe szorultak. Nagy elõrelépést jelentett az elsõ assembler megjelenése, amivel kezdetét vette a Z80 processzor gépi nyelvének megismerése, és az érdeklõdõk elleshették a rendszerprogramozók adattárolási, vezérlési megoldásait.

A matematika tagozaton technika órán szerepelt a számítástechnika. A tanárok érdeklõdésük és elõismereteik szerint a matematikai algoritmusok programozásától a tipikus számítástechnikai feladatokon (kiválasztás, rendezés, indexelés stb.) keresztül bizonyos egyszerû hardvereszközök vezérléséig sokféle eljárást tanítottak. A Nemes Tihamér Országos Középiskolai Számítástechnikai Verseny országos döntõjének résztvevõi között többször szerepelt az iskola egy-egy tanulója.

Az informatika oktatás jelene a Lovassyban

Az informatika tantárgy jelentősége az utóbbi években egyre nagyobb, sok területe hozzátartozik az általános műveltséghez. Persze gondolhatnánk akár azt is, hogy ma már az óvodás korú gyerekek is remekül kezelik a számítógépek, okostelefon –ami ugyancsak számítógépnek tekinthető– különféle alkalmazásait, hogy nincs is szükség az oktatásukra. De egy fontos dolgot ne felejtsünk el: a különféle tartalmakat lehet úgymond fogyasztani, de elő is kell őket állítani, legyen akár egy weboldal vagy a kedvenc alkalmazásunk. Erre pedig azok lesznek képesek, akik megfelelő képzést kapnak, és találkoznak komplex feladatokkal, amiket képesek önállóan megoldani. A Lovassy Gimnáziumban az informatika órákon arra törekszünk, hogy a diákjaink ne csak fogyasztani, de előállítani is képesek legyenek különféle tartalmakat.

A gimnáziumban az informatika oktatás alapvetően két részre bontható:

Középszintű érettségire felkészítés:

Minden hozzánk bekerülő diákunk számára biztosítjuk legalább a középszintű érettségire felkészülést. Ez azokra az osztályokra vonatkozik, akik nem informatika specializációra járnak hozzánk. Itt az első 3 tanévben van informatika óra, de a tananyag zömét az első előkészítő évben sajátítják el a diákok, hiszen itt több órájuk van mint az ezt követő 2 évben összesen. Ezután érettségit legelőbb a 11. évfolyam végén tehetnek vagy utána 12-esként. Jelenleg, aki ötösre érettségizik a tantárgyból, az ECDL bizonyítványt kaphat egy egyszeri regisztrációs díj megfizetése után.

Emelt szintű felkészítés

Az iskolában lassan 30 éve működik az informatika tagozat, az ide járó diákokat a komplex probléma megoldási készségek fejlesztésén túl emelt szintű érettségire is felkészítjük. Itt az algoritmizálás és programozás eszközeivel összetett feladatok megoldását is elsajátítják a tanulók a megfelelő alkalmazói és elméleti ismereteken túl. Ezen a képzésen az informatika oktatás 5 évig tart, az itt végzők nagy számban választják informatikából az emelt szintű érettségit majd közülük sokan a Budapesti Műszaki illetve a Pannon Egyetem informatikai, mérnöki képzésein folytatják sikerrel a tanulmányikat.

A tanórákon túl

Több olyan velünk együttműködő intézmény van, akik szintén úgy gondolják, hogy fontos a diákok érdeklődését még ebben a korban felkelteni az informatika iránt. A Continental 2017-ben már 3. éve szervez LEGO robot szakkört nálunk, a Panonn egyetem pedig már hosszú évek óta biztosít a diákjainknak többféle területen szakköri lehetőséget, hogy ismereteiket az egyetem falai között is bővíthessék.

Az informatika tantágy óraszámai a Lovassy László Gimnáziumban

	9. nyelvi	9.	10.	11.	12.	Össz.	Érettségi
matematika tagozat	3,5	1	1	0	0	5,5	közép
német nemzetiségi	4	1	1	0	0	6	közép
informatika specializáció	3,5	3	3	2	4	15,5	emelt
angol/általános	4	1	1	0	0	6	közép