Согласно Федеральному образовательному стандарту начального общего образования важными целями математического образования являются: формирование у обучающихся основ логического и алгоритмического мышления, умений записи и выполнения алгоритмов; умений действовать в соответствии с алгоритмом и строить простейшие алгоритмы; исследовать, распознавать и изображать геометрические фигуры; работать со схемами, представлять, анализировать и интерпретировать данные [6].

Вопросы обучения детей основам программирования в научной и научно-методической литературе обсуждаются учеными, учителями и специалистами в области информационных технологий. Рассматривая программирование, как общение с компьютером на языке понятном ему, исследователи поддержали идею обучения детей программированию с раннего возраста. Однако, информатика сегодня в начальной школе разделена на технологический компонент, который изучается в рамках дисциплины «Технология», и теоретический компонент, вынесенный на уроки математики [3, 154]. Мы придерживаемся мнения, что информатика не должна ни сводиться к технологии, ни преподаваться как один из разделов математики. Это означает, что помимо информационных технологий, информационного моделирования и математических основ теории информации должно изучаться и программирование. Ввести курс «Информатики» можно при поддержке администрации школы за счет вариативной части стандартов второго поколения.

В то же время, при обучении раннего программирования возникает другая проблема: учащиеся начальных классов не могут запоминать сложные команды, длинные коды, написанные, как правило, на иностранном языке (который они только начинают изучать). Для решения данного противоречия необходим язык программирования близкий к образу мышления детей, содержащий команды для работы с интересными и понятными для них объектами, но в то же время, дающий прочную основу для изучения других языков программирования.

В 80-е годы прошлого века одни из основоположников теории искусственного интеллекта, создатели языка Logo Сеймур Пейперт и Алан Кей указывали, что средства, которые существенно меняют способы мышления, должны быть доступны ребенку как можно раньше [5].

С осени 2014 года основы программирования начали изучать в школах Великобритании. Учащиеся начальных классов британских школ с помощью таких программных обеспечений, как MIT’s Scratch, Kodu, Logo учатся создавать простые программы по блокам, а в одиннадцать лет учащиеся должны иметь представление о базовых алгоритмических структурах и использовать их при создании учебных программ [2]. Финский проект Koodi 2016, учебные планы ряда таких стран, как Южная Корея, Эстония, Франция, Австралия также предполагают обучение детей основам программирования с начальных классов.

Следует отметить, что тенденцию раннего обучения программированию в школе поддерживают многочисленные ведущие компании в области информационных технологий, предоставляя доступные инструменты для программирования, но и также повсеместно поддерживают идею обучения программированию в школе. Огромное количество пользователей таких ресурсов, как MIT’s Scratch и AppInventor, Codecademy, Code.org и др. показывают растущий интерес современного общества людей к знанию и пониманию искусства программирования.

В таких средах процессе изучения программирования формируются специфические «функциональные мозговые органы». И очень важно, что эти «органы» формируются в общении и предметной деятельности ребенка [4]. Среда программирования – представляет переходные объекты, который служат метафорами, с помощью которых учащиеся превращают опыт телесных манипуляций с вещами (поворот направо, шаг вперед и другие) в понятийные обобщения и абстракции, что важно в младшем школьном возрасте, когда умственная деятельность не отделена от моторной деятельности субъекта.

Рассмотрим некоторые элементы методики обучения программирования учащихся младшего школьного возраста в среде Code.org. В процессе обучения информатики в начальной школе необходимо учитывать, что учащийся не может проводить за компьютером на уроке более 15 минут. Как следствие, урок необходимо делить на два взаимосвязанных этапа: на первом этапе учащиеся изучают новый материал по теоретической части информатики (например, кодирование информации), а на втором этапе – работают на компьютерах.
Можно выделить следующие особенности среды Code.org для формирования алгоритмического мышления учащихся младшего школьного возраста.

Первая и важная особенность – игровая форма обучения. Работа учащихся в среде представляет собой онлайн-игру, в процессе прохождения которой дети знакомятся с основами программирования. Во время игры дети управляют зомби, пчелкой, художником или фермером, которые перемещаются по игровому полю и выполняют задания. Для этого игрок должен составить цепочку команд, а затем запустить их на выполнение. Перед каждым уровнем даются подсказки, все задания имеют визуальную и звуковую окраску. Данная характеристика среды призвана решить главную проблему при обучении программирования является – мотивация к изучению новой и сложной области.

Другая особенность среды – двойное представление алгоритма – в виде блочного визуального языка и на языке javascript. Программирование исключает написание текста и производится простым перетаскиванием элементов из палитры. Чтобы программа заработала, достаточно написать несколько строчек кода, которые должны быть выполнены после нажатия на кнопку «выполнить». Наглядное отображение и интерактивное исполнение позволяет ученику видеть поэтапное выполнение алгоритма, дает возможность анализировать и корректировать алгоритм.

Третья характеристика среды – последовательность и системность в освоении возможностей языка программирования. Данный сайт содержит несколько курсов рассчитанных на разные возрастные группы: от изучения простых команд для детей четырех лет, до работы с циклами, переменными процедурами и функциями, ориентированных на учащихся 16-18 лет и старше.

Для педагога (после предварительной регистрации) предусмотрены возможности создания классов, назначения им соответствующих курсов и дальнейший мониторинг успеваемости учащихся.

В качестве пароля для учащихся начальной школы можно использовать картинку, для более старшего возраста – кодовое слово.

После формирования классов педагога имеются ссылки для входа учащихся на сайт. Перейдя по ссылке, ученики видят фамилии своих одноклассников, находят свою и выбирают кодовую картинку. Кроме того на ресурсе появилась новая возможность – добавить друга при входе в курс. Данная возможность очень удобна при недостаточном количестве компьютеров в классе.

На уроках во 2 классе рекомендуется использовать первый курс. Желательно выполнять предлагаемые задания в начале учебного года, когда учащиеся только начинают знакомиться с компьютером. Задания третьего этапа направлены на работу с мышкой и составление картинок.

На следующих этапах дети знакомятся с составлением алгоритмов для различных персонажей.

В 3 и 4 классе можно переходить ко 2 и 3 курсам. На данном этапе команды в виде стрелок заменяются на команды, написанные на русском языке. Выполняя задания на данных курсах учащиеся изучают линейные алгоритмические структуры, структуры ветвления и циклические структуры. При освоении этих курсов в средней школе можно рассмотреть функции и процедуры.

Каждый курс состоит из нескольких этапов. Например, курс 2 состоит из 19 этапов. На каждом этапе задания можно условно разделить на 4 фазы формирования алгоритмического стиля мышления:

Введение алгоритма: актуализация знаний, открытие алгоритма учащимися, освоение основных шагов алгоритма.
Усвоение алгоритма: отработка отдельных операций, входящих в алгоритм и усвоение их последовательности.
Применение алгоритма: отработка алгоритма в знакомой и незнакомой ситуациях.

Обучение алгоритмизации и программированию подразумевает не только создание, но и применение алгоритма. Как показывает практика, дети не сразу могут это делать, для многих из них применение алгоритма является серьезной проблемой. В связи с этим мы уделяем достаточное количество времени работе парами с проговариванием каждого шага вслух. Так как все выполненные задания сохраняются в профиле ученика, мы рекомендуем использовать наиболее успевающих учеников в качестве экспертов-консультантов для помощи отстающим ребятам. Подобная работа повышает не только успеваемость всего класса, но и создает дополнительные стимулы для мотивации учащихся.

Таким образом, среда Code позволяет учащимся младшего школьного возраста знакомиться с основами алгоритмизации и программирования в процессе игры со знакомыми им героями, изучать сложную тему и готовиться к изучению программирования.

Литература

Code.org – Учится в студии кода [Электронный ресурс]. URL:https://studio.code.org (дата обращения: 27.11.2017)
Computing in the national curriculum. A guide for primary teachers. [Электронный ресурс]. URL: https://www.tes.co.uk/teaching-resource/primary-computing-guide6436709?s_cid%2FNNCR_C0_newprim (дата обращения: 27.11.2017)
Дженжер В. О. Место программирования в курсе информатики начальной школы // Вестник ОГУ. 2010. №9 (115), стр. 154-159
Леонтьев А.Н., Проблемы развития психики, М., Изд-во МГУ, 1981 г., с.214-218
Пейперт С. Переворот в сознаний: Дети, компьютеры плодотворные идеи: Пер. с англ./под. ред. А.В. Беляевой, В.В. Леонаса. – М.: Педагогика, 1989. – 224с.
Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования от 17.12.2010 г. № 1897. 50 с.