Программирование с использованием языка КуМир
(из опыта работы)
КуМир (Комплект Учебных МИРов) – система программирования, предназначенная для поддержки начальных курсов информатики и программирования в средней и высшей школе.
Она разработана в Российской Академии наук в рамках плановых работ и распространяется свободно (на условиях лицензии GNU GPL v.2).
Скорее всего в ближайшие годы будет происходить постепенный переход на компьютеризированный вариант сдачи ЕГЭ по информатике. Компьютерная тестирующая система (КТС ЕГЭ) пока ориентирована на использование кроссплатформенных систем программирования Кумир и FreePascal.
В 1985 году наш академик АП Ершов придумал язык русский алгоритмический язык, похожий на язык программирования ALGOL. Но поскольку в то время ещё не было компьютерной поддержки этого языка (те, кто преподавали информатику в первые её годы вхождения в школу, помнят, что всё делалось в безмашинном варианте, вручную, на бумаге), потом появились компьютеры с дисковой операционной системой (DOS). Но хорошей программной поддержки русского алгоритмического языка не было создано. Первый КуМир работал очень медленно, его интерфейс был очень примитивен. Про Кумир забыли, так как стали появляться другие, более удобные и функциональные языки. Но, к сожалению, почти все они англоязычные. Для массовой школы их освоение сопряжено с использованием английских слов и сокращений, что требует дополнительного времени на освоение. Поэтому программирование как таковое из школы постепенно почти ушло. Учителя за редким исключением просто не включали программирование в свои уроки. А программа по информатике содержит линию программирования, значит этим надо заниматься.
Те, кто изучает язык Delphy, Pascal, Си, возврат к алгоритмическому языку воспринимают как откат назад, в прошлое, считая его примитивным. А время идёт, и наши программисты тоже работают. Тот Кумир, что был в 80-е годы, претерпел значительную доработку, и на сегодня версия 1.72 является одной из перспективных, полностью готовой для работы в школе в компьютерном варианте.
Первый сигнал о втором пришествии Кумира появился в апреле 2010 года после семинаров, которые проводили , , и на Дне учителя информатики 2.04.2010 в рамках Девятого московского педагогического марафона. Чуть позже в газете «Информатика» появилась статья и , посвященная компьютерному варианту ЕГЭ.
Новость произвела эффект разорвавшейся бомбы среди учителей информатики. На педагогических сайтах развернулись бурные дискуссии (см. тему «Быть Кумиру?» и обсуждение на сайте pedsovet. org).
Большинство участников этих словесных баталий Кумир не приняли, было сказано много ругательных слов.
По словам самих авторов, Кумир предназначен для начального обучения алгоритмизации и программированию (6-7 классы). Пока он занимал эту нишу, все было относительно хорошо и спокойно: практически никто из учителей не трогал Кумир, но и Кумир никого не трогал.
Но теперь встал вопрос о том, что Кумир становится одним из (двух) языков, разрешенных на компьютерном ЕГЭ по информатике, то есть «поднимается» на уровень 10-11 классов. Это заставило задуматься. Мера явно вынужденная: для компьютерного ЕГЭ требуется
- кроссплатформенность бесплатность простота установки относительная известность и популярность.
Таких сред не очень много, поэтому возврат к КуМиру вполне логичен. С этим придётся считаться и использовать в своей работе.
Надо сказать, что в методической литературе опубликовано достаточно много материалов с тем, чтобы такой массовый переход произошёл комфортно и безболезненно.
29 ноября 2010 года Московский институт открытого образования (МИОО) провёл апробацию компьютеризированной системы проведения ЕГЭ по информатике и ИКТ (КТС ЕГЭ). В газете «Информатика» (№№ 24/2010 и 2/2011) опубликованы статьи из серии «Освой КуМир за 6 часов». До этого, в 2009 году, напечатан цикл материалов и «Методика преподавания основ алгоритмизации на базе системы КуМир». На очередном Дне учителя информатики (01.04.2011) продвижение КуМира продолжилось (проведены семинар и круглый стол). Все это говорит о том, что с Кумиром придется считаться.
В настоящее время наблюдается затишье: сроков и прямых указаний на введение компьютерной тестирующей системы пока не называют.
Как и любое явление, язык КуМир имеет достоинства и недостатки. О них много говорили на упомянутом курсе МИОО, даже была сделана Wiki-страничка «Плюсы и минусы Кумира».
Современные версии языка 1.7, 1.8 обладают рядом существенных недостатков:
- медлительность Кумира, работающего медленнее, чем любая из Паскаль-сред отсутствие «нормальной» (не черепашьей) графики совершенно неразвитые средства работы со строками (например, нет функции поиска) устарелая и полностью кривая работа с файлами (например, перед тем, как открыть файл на запись, нужно каждый раз проверять, существует ли он, и если нет, то создавать пустой файл отдельной командой) нельзя менять значения аргументов внутри вспомогательных алгоритмов (например, в реализации алгоритма Евклида как функции приходится заводить две лишние переменные); нельзя вызывать функцию как процедуру, игнорируя ее результат; неудобная и неполная справочная система; нет форматного вывода на консоль и в файл, как в Паскале (типа вывод x:4), это нужно, например, чтобы вывести на экран матрицу ровными столбиками.
Кушниренко обещал, что версия 2.0 будет существенно быстрее.
Приведу мнение одного из авторитетнейших методистов по информатике д. п.н. из Санкт-Петербурга
Общие выводы по Кумиру:
- русские команды школьники воспринимают намного легче английских для изучения основ программирования и алгоритмизации Кумир ничем не хуже Паскаля, в новой версии можно делать практически все, что нужно; если удастся серьезно ускорить вычисления, будет совсем хорошо Кумир очень неплохо идет даже в 9-11 классах на базовом уровне и может быть очень удачным выбором для тех, кто в будущем не будет профессионально программировать.
ПиктоМир
ПиктоМир - младший брат КуМира, отдельно распространяемая, свободно распространяемая программная система для изучения азов программирования дошкольниками и младшими школьниками. ПиктоМир позволяет ребенку "собрать" из пиктограмм на экране компьютера несложную программу, управляющую виртуальным исполнителем-роботом. ПиктоМир в первую очередь ориентирован на дошкольников, еще не умеющих писать или на младшеклассников, не очень любящих писать. При желании, ПиктоМир-программу можно сохранить в КуМире и продолжить работу над ней в КуМире.
Программирование в ЕГЭ имеет вес 10 (первичный балл), что составляет 25% всей работы
В своей практике основы языка КуМир закладываю ещё в 7 классе при изучении исполнителей Чертёжник и Робот (по программе ЛЛ Босовой). В 9 классе работаю по такому плану.
№ | Тема урока | Практическая работа на уроке |
1 | Знакомство со средой КуМир: непосредственное управление действиями Робота (интерфейс, команды, отказы) | Работа с Пультом, редактирование стартовой обстановки, запись линейных алгоритмов |
2 | Программное управление Роботом. Основная конструкция алгоритма: алг-нач-кон. Команда повторения: цикл К раз | Рисование контура (прямоугольник), 3 одинаковых букв. Запись текста программ в память компьютера |
3 | Команда повторения: цикл ПОКА. Блок-схема | Движение Робота до стены |
4 | Команда ветвления в полной форме. Блок-схема | Обход преграды в форме угла |
5 | Команда ветвления в краткой форме. Блок-схема | Закраска верхних боковых выходов горизонтального коридора |
6 | Переменная: имя, тип, значение. Команда присваивания | Подсчёт закрашенных клеток, выходов, шагов до преграды, возвращение в исходную клетку (цикл К раз) |
7 | Вложенные структуры. Блок-схема | Закрашивание ряда клеток через одну |
8 | Вычислительные алгоритмы, функции div и mod | Нахождение сумм, разностей, произведений заданных в алгоритме чисел. Закрашивание ряда клеток через одну |
9 | Команды ввода и вывода, функция sqrt. Аргументы, результаты, промежуточные величины. | Решение квадратного уравнения на компьютере |
10 | Нахождение максимума (минимума) двух и трёх чисел | Запись алгоритма и выполнение программы на компьютере |
11 | Знакомство с исполнителем Чертёжник. Абсолютное и относительное смещение | Изображение прямоугольника с диагоналями, домика |
12 | Вспомогательные алгоритмы | Рисование улицы из трёх домиков. Рисование орнамента |
13 | Рисование параболы | Рисование параболы |
14 | Алгоритм Евклида | Запись алгоритма и выполнение программы на компьютере |
15 | Сумма цифр десятичного числа | Запись алгоритма и выполнение программы на компьютере |
16 | Команда выбора из многих вариантов | Перевод Робота из одного угла прямоугольника в противоположный |
17 | Самостоятельная и групповая работа (индивидуальные дифференцированные задания) | Исполнение алгоритмов (протокол) |
18 | Самостоятельная и групповая работа (индивидуальные дифференцированные задания) | Создание алгоритмов и выполнение программ на компьютере |
19 | Повторение: основные алгоритмические конструкции | Перевод Робота к ближайшей стене |
20 | Контрольная работа | Составить алгоритм, исполнить программу |
Количество алгоритмов (программ), изучаемых на уроке, зависит от общего развития учащихся и поэтому варьируется год от года. На дом предлагаются подобные задания (с некоторым изменением ситуации, задачи перед исполнителем), на последующих уроках работы проверяются, отмечаются лучшие предложения, правильный текст алгоритмов записывается в рабочие тетради учащихся, проверяется на компьютерах.
Русский язык, подсветка и пояснение ошибок, цветное написание ключевых слов, наглядное движение исполнителей на экране позволяет включить в работу самых слабых учеников. Так как изучение темы начинается на первом же уроке с непосредственного получения видимых практических результатов управления исполнителем Робот, с работы в среде КуМир.
Большую помощь в работе по данной теме оказывает пособие «Информатика 7-9 классы» АГ Кушниренко, ГВ Лебедева, ЯН Зайдельмана, 2002, Дрофа.
Из 14 шаблонов возможных на ЕГЭ заданий (в кодификаторе элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников общеобразовательных учреждений в 2013 году) уже 3 задачи решаются в 9 классе: Нахождение максимума (минимума) двух, трёх, четырёх чисел без использования массивов и циклов, Нахождение корней квадратного уравнения, Нахождение наибольшего общего делителя двух натуральных чисел. Работу над остальными задачами необходимо решать в индивидуальном плане с теми учащимися 10-11 классов, которые будут сдавать ЕГЭ по информатике и ИКТ.
Использованные источники:
- http://kpolyakov. *****/2011/04/blog-post_5678.html Сайт разработчиков Кумира (lpm. *****) Кумир на сайте НИИСИ РАН (www. *****/kumir) , Методика преподавания основ алгоритмизации на базе системы Кумир (*****). Кушниренко (publ. *****). Учебники по КуМиру (www. *****). , , . Информатика 7-9 классы (2003 г.). (www. *****).
· Преподавание программирования в среде КуМир.
· Решение задач в системе Кумир (test. kumir. su).
· Курс алгоритмизации с использованием исполнителей системы Кумир и автоматического тестирования (*****)
- Курс «Алгоритмизация и программирование: от первых шагов до подготовки к ЕГЭ» (*****) Система программирования «КуМир». Издательство «Лицей»(www. ). Методика преподавания основ алгоритмизации на базе системы «КуМир». Лекции, АГ Кушниренко, АГ Леонов, Учебно-методическая газета «Информатика» №№ 17, 18, 20-24 за 2009 год, Издательский дом «Первое сентября»; Информатика 7-9 классы. АГ Кушниренко, ГВ Лебедев, ЯН Зайдельман, Дрофа, М, 2002; Язык и система КуМир, Встроенная справка программы Комплект учебных миров; Информатика. Учебно-методическая газета для учителей №24 (2010 г.) и №2 (2011 г.), Издательский дом «Первое сентября»;
