Программирование в школе

Вопрос «умеет ли компьютер думать» имеет не больше смысла, чем вопрос «умеет ли подводная лодка плавать».
Дейкстра Эдсгер Вибе

Введение.

Одно из самых удивительных занятий нашего времени – программирование. Повелителей компьютеров называют программистами. Они знают слова языков программирования, которым подчиняются компьютеры и умеют соединять их в компьютерные программы. Не секрет, что специалист по информационным технологиям (IT-специалист) сегодня – одна из наиболее популярных, востребованных на рынке труда и потому достаточно высокооплачиваемая профессия. Лучшее время для знакомства с профессией IT-специалиста, для начала развития алгоритмического мышления – это 7-9 классы, однако можно начать и позже, главное – желание. Многие учителя задаются вопросом «С чего начать изучения программирования?».

Учебная программа Scratch.

Для начального изучения программирования можно начать с учебной программы Scratch. Скретч – переводится как «царапина» (в американском английском есть ещё выражение «to start from scratch» - что означает «начать с самого начала (с основ)». Вот Скретч, это и ест начало, основа, с изучения которой ребёнок входит в мир профессиональной разработки – как будущий программист, схемотехник, конструктор или технический дизайнер. Эту программу придумал американский физик Массачусетского технологического университета – Митч Ресник. Начинать заниматься со Скретч можно с 5-6 лет, если ребёнок уже умеет простое представление о том, как работать в среде операционных систем (т.е. умеет работать с мышкой, запускать программы с рабочего стола, завершать работу с системой, в идеале – немного читать). Секрет в том, что в Скретче нет слов, которые нужно знать наизусть и уметь писать без ошибок. Программы в Скретче не пишут, а собирают из готовых блоков – команд, похожих на блоки конструктора Лего. В любой момент в программу можно вносить любые изменения. При этом вы сразу увидите изменения в работе программы. Скретч - инструмент для создания различных программных проектов: мультфильмов, игр, рекламных роликов, музыки, «живых» рисунков, интерактивных историй и презентаций, компьютерных моделей, обучающих программ для решения проблем обучения, обработки и отображения данных, моделирования, управления устройствами и развлечения. Для создания программных проектов, Скретч имеет всё необходимые средства: язык программирования, движок (интерпретатор) языка, графический редактор, систему помощи, образцы проектов, библиотеку рисунков и звуковых файлов.

Робототехника.

В средней школе можно перейти к изучению робототехники. Во многих школах она ведётся в кружках, в других изучается в рамках информатики и ИКТ, и даже включается в учебный план в качестве отдельного предмета. При изучении робототехники происходит развитие инженерно-конструкторских и программистских навыков, коммуникационных способностей, развивает навыки взаимодействия, самостоятельности и принятия решений, раскрывает их творческий потенциал. Дети и подростки лучше понимают, когда они что-либо самостоятельно создают или изобретают. Сегодня в школе используются различные робототехнические конструкторы.

Из них, среди получивших наибольшее распространение в практике, можно назвать следующие:

• Lego Mindstorms NXT 2.0 один из наиболее часто встречающихся в школе наборов. Кроме множества деталей и процессорного блока имеет программную поддержку в виде большого количества сред программирования;
• Lego Mindstorms RCX предыдущая версия набора, сейчас встречается гораздо реже;
• Lego Mindstorms EV3: новая 2013 г. Версия набора. Обладает более мощным процессором и изменениями как в самом наборе, так и в среде программирования.

Если нет финансовых возможностей приобрести данные наборы, то для начального изучения программирования в средних классах можно порекомендовать учебную среду КуМир. Система Кумир разработана в НИИСИ РАН по заказу Российской Академии Наук и распространяется свободно на условиях лицензии GNU 2.0. В состав системы входит несколько исполнителей: Робот, Чертёжник, Черепашка, Кузнечик. Управляются исполнители учебным языком программирования, их задача сформировать правильное представление об основных конструкциях языка (цикл, условие, переменная, подпрограмма). После знакомства с базовыми командами Робота, на которое уйдёт 5-10 мин., вы сможете решить первую задачу. Несмотря на кажущуюся простоту это вполне достойные задачи, а некоторые из них выходят за пределы школьного курса.

Среда программирования Pascal ABC.

Следующая среда, которую можно использовать для изучения программирования в школе это Pascal ABC. Система программирования Pascal ABC была создана в 2002 г. для обучения программированию на языке Паскаль и ориентирована на школьников. С сентября 2007 г. система Pascal ABC перестала поддерживаться и модифицироваться — ей на смену пришла гораздо более мощная система программирования PascalABC.NET, основанная на платформе Microsoft.NET.

Однако, во многих школах России Pascal ABC продолжает использоваться и сегодня. Язык Паскаль признан многими российскими преподавателями как один из лучших именно для начального обучения. Система Pascal ABC основана на языке Delphi Pascal и призвана осуществить постепенный переход от простейших программ к модульному, объектно-ориентированному, событийному и компонентному программированию. Некоторые языковые конструкции в Pascal ABC допускают, наряду с основным, упрощенное использование, что позволяет использовать их на ранних этапах обучения.

Например, в модулях может отсутствовать разделение на секцию интерфейса и секцию реализации. В этом случае модули устроены практически так же, как и основная программа, что позволяет приступить к их изучению параллельно с темой «Процедуры и функции». В свободно распространяемую версию Pascal ABC & Programming Taskbook Mini Edition входит мини-версия электронного задачника (200 задач) и урезанный комплект задач для исполнителей Робот и Чертежник. Версия Pascal ABC & Programming Taskbook Complete Edition содержит полный комплект задач.

Резюме.

Ну и в заключение хотелось бы сказать, что помимо всего, перечисленного выше, на данный момент и так хватает задач, связанных с автоматизацией и информационной поддержкой различных сфер жизни современного человека: от ведения бухгалтерии и до управления спутниками в космосе. Возможно, что причиной стремительного роста группировки наших спутников на дне Тихого океана является не отказ оборудования, а некачественное программное обеспечение…

Программирование, относительно других сфер деятельности, позволяет очень быстро увидеть результат своей работы, и именно это обстоятельство делает его особо привлекательным. Программист, наверное, одна из немногих профессий, которые можно начинать осваивать уже в школе. Может быть, материальное удовлетворение от профессионального программирования пока в большинстве случаев не соответствует ожиданиям и удовлетворению моральному, но я надеюсь, что все вышеизложенное прибавит оптимизма тем, кто все-таки решил выбрать в качестве свой профессии – профессию программиста или, если угодно, профессию разработчика программного обеспечения.

Список литературы:

1. Дженжер В.О. проектная деятельность школьника в среде программирования Scratch: методическое пособие/В.О. Дженжер, В.Г. Рындак, Л.В. Денисов; Мин-во образования и науки РФ – Оренбург: Оренб. гос. ин-т. Менеджмента, 2009. – 117с. URL:sites.google.com/site/orenscratch/nasi-razrabotki
2. Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику: практикум для 5-6 классов / Д.Г. Копосов. – М.:Бином. Лаборатория знаний, 2012. – 286 с.
3. Филиппов С.А. Робототехника для детей и родителей. – СПб.: Наука, 2013. – 319 с.
4. Система программирования КуМир. URL: http://www.niisi.ru/kumir
5. Воскресная компьютерная школа мехмата ЮФУ. URL: http://sunschool.mmcs.sfedu.ru/8-stranitsy-na-sajte/5-pabc