Обучение программированию учащихся среднего звена в курсе Комплексной образовательной программы «Школьный университет»
(Lyudmila. *****@***com), разработчик Научно-методического центра НОУ «Ведущий институт развивающих технологий» г. Томск
Аннотация.
В 1985 году в средних общеобразовательных учреждениях был введен новый учебный предмет – «Основы информатики и вычислительной техники». Эволюционируя, изменяя своё название и пересматривая приоритеты, он уверенно шагает по школьному курсу уже более двух десятков лет. И так же неустанно всё это время обсуждается вопрос о предметном содержании научной, мировоззренческой и пользовательской составляющих учебной дисциплины. Призвана - ли информатика готовить грамотных пользователей ПК, виртуозно разбирающихся в инструментальных средствах (и только!)? А может, основная задача информатики состоит в формировании стиля мышления и научного мировоззрения учащихся?
В последние годы в «школьной информатике» существует тенденция перекоса в «пользовательскую» сторону. Количество часов, отведённых на изучение алгоритмизации и смежных вопросов, сокращается, «весомость» алгоритмического стиля мышления неуклонно снижается.
Разработчики курса «Занимательное ЛОГОзнание» категорически не согласны с таким положением дел. Они по мере сил стараются изменить сложившуюся ситуацию. Курс «Занимательное ЛОГОзнание», предназначен для учащихся 6—8 классов, обучающихся по комплексной образовательной программе «Школьный университет».
Характерные особенности курса:
· в качестве инструментальной среды выбрана среда разработки MSWLogo, активно используемая во всём мире для обучения программированию как младших школьников, так и студентов высших учебных заведений;
· в качестве инструмента обучения выступает комплекс «Электронный практикум + Учебник-тетрадь»;
· основной акцент сделан на самостоятельное индивидуальное и групповое обучение школьников, учитель выступает в роли консультанта и координатора;
· обучение ведётся с ориентацией на проектный метод;
· «развлекательность» курса предполагает, что задачи, рассматриваемые в упражнениях, интересны и понятны школьникам; однако это ни в коей мере не означает пренебрежение какой-либо составляющей государственного стандарта;
· в курсе используются здоровьесберегающие технологии, направленные прежде всего на воспитание культуры работы за компьютером;
· активная поддержка курса осуществляется на портале образовательной программы «Школьный университет»
Программа MSWLogo относится к программному обеспечению Free Software, её можно скачать с сайта производителя http://www. /. На сайте обещано, что программа будет работать под всеми существующими ОС Windows, от Windows 95 до Vista. Опыт показал, что среду MSWLogo можно запустить и в ОС Linux в эмуляторе Wine.
Интерфейс программы функционален (см. рис. 1), и в полной мере отвечает возможностям, которыми располагает программист. Диалект языка Logo, используемый в этой среде, позволяет достигать очень интересных результатов с помощью простых и наглядных программ, что делает его интересным для младших школьников. В то же время этот язык программирования интересен и старшим школьникам, и студентам вузов. Отметим, например, возможности работы в пространстве — Черепашка MSWLogo понимает трёхмерные координаты и умеет визуализировать сцену. Интересны также музыкальные способности Черепашки или возможность работать с множеством (до 1024) Черепашек.
рис. 1. Интерфейс программы MSWLogo и возможности трёхмерной графики
Программы в среде MSWLogo пишутся на английском языке, но это нельзя отнести к недостаткам. Мышление учащихся младших и средних классов характеризуется критичностью, системностью, способностью понимать различные точки зрения, дети этого возраста быстро привыкают к командам, записанным на чужом языке. Отметим также, что среда MSWLogo поддерживает широчайшую систему псевдонимов (сокращений) команд, поэтому сетовать на нехватку времени из-за необходимости писать длинные команды не приходится.
Курс «Занимательное ЛОГОзнание», как и другие курсы образовательной программы «Школьный университет», предназначенные для учащихся среднего звена, сопровождается электронным практикумом и учебником-тетрадью. Построение практикума позволяет учащемуся работать с ним самостоятельно, с минимальным участием учителя. Каждому школьному уроку соответствует один урок практикума, который начинается с «Разминки», позволяющей повторить моменты из предыдущих уроков этого курса или из других курсов, необходимые для усвоения новой темы. Например, на пятом уроке при рисовании домика придётся разворачивать Черепашку на различные углы, поэтому в Разминке повторяются углы, с которыми учащиеся познакомились на третьем уроке (рис. 2).
рис. 2. Пример заданий разминки
В конце каждого урока учащемуся предлагается небольшой тест на повторение (рис. 3).
рис. 3. Пример итогового теста урока
Хорошо известно, что лучше всего усваиваются те знания, которые получены опосредованно, в жизни или в игре, когда учащийся, возможно, даже не подозревает, что он обучается. По мнению психологов, игра является «основным видом деятельности» ребёнка, активной формой познания мира, как следствие наиболее эффективным способом обучения. Играя, учащийся обретает знания и навыки как бы, между прочим, в увлекательной обстановке. Часто игра представляет собой смоделированную «жизненную» ситуацию, в контексте которой ребёнок видит и понимает, как его умения могут быть применены в жизни или в дальнейшей работе. И эта психологическая особенность детей данного возраста активно используется в курсе «Занимательное ЛОГОзнание». После успешного прохождения итогового теста урока учащийся получает доступ к дидактической игре. Навыки, которые отрабатываются в играх, самые разнообразные: работа с координатной плоскостью и пространственными координатами, определение углов и направлений поворота, задание RGB-кода цвета и создание музыкальных фрагментов (рис. 4). В играх также используются суб-исполнители (назовём их так), для которых необходимо составить мини-программу с использованием определённой системы команд исполнителя, или даже дополнив её своими командами (рис. 5). Занятия в рамках курса ориентированы на формирование предметных и надпредметных знаний и способностей учащегося. Вследствие этого учащийся получает необходимый объем знаний и умений для выполнения упражнений, решения задач в таких учебных дисциплинах, как математика, физика, окружающий мир, музыка, литература.
рис. 4. Игры, отрабатывающие навыки задания RGB-кода цвета и определения координат в пространстве
рис. 5. Создание программы для суб-исполнителя
Необходимо отметить то, что курс подразумевает большую долю самостоятельной как индивидуальной, так и групповой работы учащихся, чему способствует построение электронного практикума и учебника-тетради (разминка в начале урока, итоговое тестирование в конце, большое количество интерактивных элементов, позволяющих учащемуся подобрать для себя собственную траекторию обучения).
При использовании интерактивного метода обучения учитель формулирует некоторую проблему, задает вопросы и обсуждает совместно с учащимися варианты решения проблемы. В электронном практикуме моделируются проблемные ситуации, учащиеся обретают способность выстраивать цепочку рассуждений, анализировать задачи, выбирать оптимальные пути ее решения. В связи с этим особая роль отводится «вопросам для обсуждения».
Практическая направленность курса отражена в уроках подготовки к контрольным работам. Данным типом уроков завершаются первый и второй разделы курса. В целом курс состоит из трех частей:
Черепашья графика. Программирование с Черепашкой. Моделирование с Черепашкой.Необходимо отметить то, что на уроках подготовки к контрольной работе повторяются основные теоретические сведения и решаются типовые задачи. Данный режим обучения позволяет учащимся выполнять задания контрольной работы.
Разработка курса осуществлялась на основе проектных технологий обучения. В рамках каждого урока учащийся работает над проектом, различной степени сложности, осуществление которого может длиться от одного урока до нескольких. Использование метода проблемных ситуаций позволяет учащемуся решить задачу своим способом. Неотъемлемым элементом работы является - анализ способа решения, выявление «слабых» и «сильных» сторон решения. Работа над такими мини-проектами продолжается дома (подсказки, как можно усовершенствовать проект, даются в задачнике) и в классе при работе с учебником-тетрадью.
Третий раздел курса «Моделирование с Черепашкой» целиком посвящён проектной деятельности. Известно то, что самое сложное — начать! Ребёнку на первых порах трудно определиться с темой проектной работы, понять, что требуется в ней делать, какие задачи решать и какими способами. Поэтому урок третьего раздела начинается с создания какого-либо проекта (а темы здесь самые разные: «музыкальные» возможности Черепашки, принципы компьютерной анимации, рекурсия, моделирование физических процессов, трёхмерное моделирование). Учащийся произвольно выбирает тему, основываясь на собственных интересах, продолжая заниматься ею на уроках, отведённых для работы над итоговым проектом.
Воспитание компетентного пользователя компьютера невозможно без использования здоровьесберегающих технологий. Все образовательные курсы для 5 – 8 классов предусматривают обучение определенным элементам гимнастики, направленным на профилактику заболеваний органов зрения и опорно-двигательного аппарата. На каждом уроке с учащимся разучивается очередное упражнение для глаз, позвоночника или кистей рук. При этом разъясняются назначения упражнений, что должно привести к осознанному их выполнению не только на уроках данного курса, но и при любых занятиях с компьютером.
В состав УМК входят: электронный практикум и «Учебник-тетрадь». Санитарно-гигиенические нормы для учащихся 5 – 8 классов, ограничивают занятия с ПК в пределах 15—20 минут. В течение данного времени используется «Учебник-тетрадь», который содержит творческие задания для учащегося. При выполнении заданий дети рисуют, вырезают, клеят, играют, выступают в роли исполнителя, составляют программы для исполнителя, исправляют ошибки.
Повышению мотивации в обучении содействуют «Карты моего успеха». Учащийся обладает возможностью отслеживать свою индивидуальную траекторию в освоении основ программирования, отмечая на «карте» собственные достижения. Создаются условия для «ситуации успеха» и осознания этих ситуаций как успешных (рис. 6).
рис. 6. Пример «Карты моего успеха»
Известно то, что любой курс со временем теряет свою актуальность и полноту — появляются новые задачи, возникают вопросы. Это тем более применимо к курсу обучения программированию. Дети работают с разной скоростью, обладают разными интересами и увлечениями, при этом хотелось бы поддерживать их интерес на как можно более высоком уровне. И помочь в этом может раздел ЛОГОзнания на портале образовательной программы «Школьный университет». Портал позволит учащиеся получить ответы на свои вопросы, получить доступ к мастер-классам, имеют возможность выложить свои работы, решать задачи, готовиться к олимпиаде и в ней участвовать. Портал – это виртуальная площадка, объединяющая участников «межшкольных» проектов. Учащиеся, предлагая свои проекты, в тоже время, выступают экспертами при оценке проектов других групп.
Учащиеся, успешно освоившие курс «Занимательное ЛОГОзнание», в дальнейшем смогут продолжить обучение программированию в курсе «Основы алгоритмизации и программирование на языке Pascal», а затем в курсе «Основы объектно-ориентированного программирования в среде Delphi» (либо аналогичном курсе для среды Lazarus).
