CC BY
159
УДК 373.51
Сорокина Т.Е.
Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Школа с углубленным изучением английского языка №1319 (ГБОУ Школа №1319), г.Москва, РФ
МЕТОДИКА РАННЕГО ОБЩЕДОСТУПНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ В ОСНОВНОЙ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЕ
АННОТАЦИЯ
Статья посвящена проблеме раннего обучения программированию в рамках основного общего образования. Рассмотрена методика раннего обучения программированию, состоящая из трех модулей и ориентированная на обучающихся 5-7 классов общеобразовательной школы.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Пропедевтика программирования; Scratch; информатика; алгоритмическое мышление.
Sorokina T. E.
Public budgetary educational institution
SCHOOL WITH PROFOUND STUDYING OF ENGLISH № 1319, MOSCOW, RUSSIA
ABSTRACT
The technique of early training in programming consisting of three modules and focused on students of 5-7 classes of public school is considered.
KEYWORDS
Programming propaedeutics; Scratch; informatics; algorithmic thinking.
Обучение программированию традиционно являлось составляющеи частью информатики в школе. Курс школьнои информатики, разработанныи под руководством А.П. Ершова почти тридцать лет назад называют «программистским», поскольку в его основе лежит изучение алгоритмов и программ. Считая компьютер «интеллектуальным орудием и партнером практически во всех сферах жизни и деятельности человека, А.П. Ершов отстаивал идею раннего обучения детеи программированию [14]. Его выступление с докладом «Программирование — вторая грамотность» в 1981 году в Лозанне на 3-и Всемирнои конференции Международнои федерации по обработке информации и ЮНЕСКО по применению ЭВМ в обучении, на долгие годы стало практически лозунгом.
За последнее время особое внимание стало уделяться раннему обучению детеи программированию. Для этои цели по всеи стране реализуются дополнительные общеразвивающие программы техническои направленности в области формирования алгоритмического мышления и раннего обучения программированию детеи. Развиваются такие сети клубов, как "Информатикум", "Кванториум", "Школа юных программистов" и др.
Однако, текущие и потенциальные потребности отечественного рынка требуют, чтобы программированием овладел практически каждыи сегодняшнии школьник.
С однои стороны, стремительное развитие отрасли информационных технологии (ИТ) требует существеннои кадровои поддержки. Имеющиися в настоящее время кадровыи дефицит отрасли ИТ отмечен в правительственном документе "Стратегия развития отрасли информационных технологии в Россиискои Федерации на 2014-2 02 0 годы и на перспективу до 2025 года" (далее Стратегия) [8]. Текущее положение с недостатоком специалистов отрасли ИТ в том же документе спроецировано на ближаишее будущее и сделан вывод о необходимости подготовки будущих кадров еще в школе. Многообразие профессии развивающеися отрасли отражено в совместном проекте Агенства стратегических инициатив и Московскои школы управления «Сколково» - исследовании "Форсаит компетенции 2030", в результате которого составлен Атлас новых профессии [1]. В ближаишем будущем планируется дальнеишее развитие как самои отрасли ИТ, так и различных специальностеи внутри ее. Потребности отрасли в кадрах будут обращены к выпускникам учреждении высшего профессионального образования, которые, в свою очередь,
обратятся за абитурентами к выпускникам школ. В ближайшее время предполагается увеличение количества ВУЗов, где в качестве вступительного испытания будет рассматриваться ЕГЭ по информатике.
Количество выпускников, выбравших в качестве итогового испытания ЕГЭ по информатике за 2015 год составило по данным председателя предметнои комиссии ЕГЭ по информатике В.Р. Лещинера, около 7% [7]. Такого количества будущих специалистов отрасли информационных технологиии недостаточно для решения задач, обозначенных Стратегией Значит, еще в школе необходимо мотивировать обучающихся к выбору профессии отрасли информационных технологии [9].
Если обратиться к заданиям ЕГЭ по информатике, то несложно заметить, что около половины всех задач требуют не только умения составлять и анализировать алгоритмы, но и умения программировать. Опыт программирования необходим выпускникам школ для поступления в высшие учебные заведения, если выбран профиль, предполагающии в качестве вступительного испытания ЕГЭ по информатике.
С другои стороны, рассмотрим Всероссиискую олимпиаду школьников (ВСОШ) по информатике. В школьном этапе могут принять участие обучающиеся, начиная с 5 и заканчивая 11 классом. Задания, рекомендованные Центральнои предметнои комиссиеи по информатике для проведения школьного этапа, разделены по возрастам.
Обучающиеся пятых, шестых и седьмых, восьмых классов школьного и муниципального этапов имеют возможность показать свои способности, не обладая навыками программирования.[12] Однако, начиная с девятого класса, все рекомендованные для школьного этапа задачи должны быть решены обучающимися на одном из языков программирования, т.е. к началу обучения в девятом классе должно произоити не только первоначальное знакомство с алгоритмическими конструкциями языков высокого уровня, но и получен первыи опыт практического программирования. Это означает, что только раннее обучение школьников программированию откроет для них возможность проявить свою одаренность, и позволит преодолеть задания школьного, муниципального и регионального этапов ВСОШ.
Конечно, мотивированные обучающиеся могут начать изучение языков программирования в различных кружках. Тем более, что количество реализуемых программ дополнительного образования техническои направленности увеличивается по всеи стране, развиваются сетевые инженерные образовательные проекты, одним из направлении в которых заявлено обучение программированию с раннего возраста. Однако, требование времени предполагает более широкое привлечение школьников к изучению языков программирования, т.е. реализацию раннего обучения программированию в рамках основного образования или общедоступное программирование.
Таким образом, приходим к выводу, что раннее обучение программированию в общеобразовательнои школе не только необходимо, но и должно быть организовано до седьмого класса, когда в основнои образовательнои программе начинается изучение информатики в соответствии с ФГОС ООО [6]. В этом случае до начала девятого класса обучающиеся получат реальную возможность приобретения практического опыта программирования.
Возникают вопросы том инструменте, с помощью которого можно сделать программирование общедоступным и о том месте основнои образовательнои программы, в которую можно включить раннее обучение программированию.
Многое изменилось за прошедшие тридцать лет преподавания информатики в школе, созданы различные программные среды, имеющие низкии порог вхождения и поэтому доступные для освоения даже младшими школьниками. Именно их можно рассматривать в качестве инструментов для первого знакомства обучающихся с программированием.
Одним из наиболее интересных инструментов, обладающих высоким уровнем мотивации, является разработка Масачусетского технологического института - программная среда Scratch, интуитивно понятная и визуально привлекательная [13].
Это свободное программное обеспечение, поэтому препятствии для его использования в основном образовании не существует.
Программная среда Scratch получила широкое распространение в зарубежных образовательных практиках, поскольку она первоначально и задумывалась разработчиками в качестве среды для обучения.
Начиная с 2009 года сформировалось сетевое образовательное сообщество Scratch, которое в дальнеишем стало поддерживаться Гарвардским университетом (http: / / scratched.gse.harvard.edu). В сообществе публикуются разработки учителеи со всего мира. Ирландскии центр исследовании программного обеспечения (The Irish software research centre) [15] с 2007 года поддерживает
разработки в области школьного образования. Начиная с 2010 года проводится конкурс проектных работ, выполненных в программной среде Scratch в двух возрастных категориях — со второго по 4 четвёртый классы и для пятых, шестых классов. Исследовательские центр Redware, расположенные на южном побережье Англии, содержит материалы для внедрения программнои среды Scratch в образовательным процесс. На саите компании с 2009 года размещены материалы, которые могут быть использованы для проведения уроков — это планирования уроков, некоторым набор возможных проектов, материалы видео, методические рекомендации для учителеи. Поурочное планирование согласовано с опубликованным в журнале «International Journal of Learning and Media» учебным планом ICT для обучающихся семи, восьми лет уровня Primery школ Великобритании [16].
В сентябре 2014 года Англия стала первои в мире странои, где обучение программированию стало начинаться с младших классов. Разработан и введен в деиствие новыи учебныи план по информатике (http://bit.ly/LXFnaace), ориентированным на обучение детеи мыслить в логике программирования и использовать технологию в качестве средства для получения знании. На одном из четырех разработанных ключевых этапов обучения программированию предлагается использовать программную среду Scratch.
Имея в своем составе практически полныи комплект базовых конструкции, характерных для языков программирования высокого уровня, Scratch служит хорошеи платформои для пропедевтики программирования в общеобразовательнои школе.
Исходя из того, что пропедевтика программирования с использованием программнои среды можно рассматривать как один из необходимых современных технологических навыков, то логично его изучение в предметнои области "Технология" (информационные технологии). Современные образовательные стандарты (ФГОС) требуют таких предметных результатов изучения предметнои области "Технология", как "осознание роли техники и технологии для прогрессивного развития общества; формирование целостного представления о техносфере". А "изучение предметнои области "Технология" должно обеспечить: развитие инновационнои творческои деятельности обучающихся в процессе решения прикладных учебных задач". Поскольку практически любую учебную задачу при изучении алгоритмических конструкции программнои среды Scratch можно представить в виде мини-проекта, то такая учебная деятельность будет способствовать совершенствованию умении обучающихся в выполнении учебно-исследовательскои и проектнои деятельности, что также соответствует требованиям ФГОС ООО, предъявляемым к предметнои области "Технология".
На основании вышеизложенного делаем вывод о том, что в качестве инструмента для пропедевтики программирования можно использовать программную среду Scratch, изучение которои соответствует достижению предметных результатов предметнои области "Технология", обозначеннои в ФГОС ООО частью информационные технологии.
Поскольку изучение предметнои области "Технология" в соответствии с ФГОС основного общего образования начинается с пятого класса, то и программу пропедевтики программирования логично начинать с этого возраста.
Можно предложить следующую последовательность практикоориентированных модулеи для обучения программированию в основнои школе:
5 класс - мотивационно-ознакомительныймодуль;
6 класс - подготовительный модуль;
7 класс - модуль программирования.
Авторскии программным модуль "Пропедевтика программирования со Scratch" соответствует целям мотивации к дальнеишему изучению языков программирования и может стать основои мотивационно-ознакомительного модуля для изучения в пятом классе. Знакомство с алгоритмическими конструкциями, содержащимися в программнои среде Scratch базируется на создании мини-проектов для решения поставленных задач. В обучении используется принцип "один урок - один проект", что позволяет каждому обучающемуся на каждом уроке испытать ситуацию успеха, что в свою очередь, способствует повышению мотивации к учению. В помощь учителям созданы поурочные методические разработки к первым десяти урокам и опубликованы в последних номерах журнала "Информатика в школе" за 2015 г. [10]. Учитывая современные тенденции к внедрению смешанного обучения, использования в учебном процессе таких педагогических технологии, как перевернутыи класс, создан общедоступныи канал Education[11], на котором размещены двадцать пять авторских видео-уроков в поддержку программного модуля "Пропедевтика программирования со Scratch". В результате освоения мотивационно-ознакомительного модуля обучающиеся получат представление о линеиных конструкциях, циклах и ветвлениях, научатся создавать творческие проекты, игры.
На этапе изучения подготовительного модуля можно рекомендовать такую последовательность: сначала изучение переменных и списков в программнои среде Scratch, затем изучение черепашьеи графики на основе библиотеки PyTurtle, и, наконец, изучение первых конструкции языка Python. Использование Python в качестве первого языка программирования высокого уровня рекомендуется многими авторами, в том числе и председателем московскои предметнои комиссиеи по информатике Д.П. Кириенко. Денис Павлович является автором курса обучения на Python, размещенного на саите дистанционнои подготовки по информатике informatics.mccme.ru, содержащем большои набор задач от самых простых до олимпиадных, каждая из которых автоматически проверяется тестирующеи системои.
Однои из причин выбора языка программирования Python является простота его синтаксиса. Переход к Python после изучения программнои среды Scratch не является новым. Однако, авторским является подход, при котором изучение черепашьеи графики PyTurtle происходит сразу после повторения алгоритмических конструкции, изученных в программнои среде Scratch. При таком подходе можно использовать задачи, решаемые с помощью обоих инструментов - Scratch и PyTurtle. Это позволит обучающемуся самому провести аналогию соответствующих команд, что будет способствовать пониманию. Такая последовательность позволит осуществить плавныи переход от визуального программирования в среде Scratch, где нет необходимости запоминать синтаксис команд, к запоминанию синтаксических особенностеи языка программирования Python.
Содержанием модуля программирования может быть, как язык программирования Python, так и дополнительныи язык программирования по выбору (желательно выбирать из рассматриваемых в заданиях ЕГЭ по информатике).
Данные модули могут быть рассчитаны на один час в неделю и реализованы в основнои образовательнои программе в расширенном курсе информатики 5-7 классов (предметная область "Технология") при использовании УМК для 5-9 классов (например, УМК Босовои Л.Л.).[2][3][4][5]
При рассмотренном модульном подходе к раннему обучению программированию в основнои школе, каждыи обучающиися получит возможность результативного участия в муниципальном и региональном этапах Всероссиискои олимпиады школьников по информатике, поскольку уже в седьмом классе сможет решать задачи, требующие использования языка программирования.
Предлагаемая методика обучения программированию в общеобразовательнои школе может помочь решить задачи привлечения всех школьников к занятию программированием, а также мотивировать их к выбору профессии отрасли информационных технологии.
Тогда, за период обучения в рамках основного образования, каждыи школьник не только научится создавать свои программы, но и получит возможность участвовать в региональном и заключительном этапах ВсОШ.
Получая собственньш результативным опыт программирования, каждому школьнику будет предоставлена возможность обратить внимание на отрасль информационных технологии как на потенциально возможное направление своеи будущеи деятельности, на выбор своеи профессии.
Литература
1. Атлас новых профессий. - 2016. - [Электронный ресурс] URL:: http://atlas100.ru/ (дата обращения: 27.05.2016)
2. Босова Л.Л., Сорокина Т.Е. Методика применения интерактивных сред для обучения младших школьников программированию. // Информатика и образование. - 2014. - №7 - с. 61-68 [Электронный ресурс] / Босова Л.Л., Сорокина Т.Е. URL:: http://infojournal.ru/journals/info/info_07-2014/ (дата обращения: 27.05.2016)
3. Информатика: учебник для 5 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний
4. Информатика: учебник для 6 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний
5. Информатика: учебник для 7 класса / Л.Л. Босова, А.Ю. Босова. - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний
6. Приказ Минобрнауки России от 17 декабря 2010 г. №1897 «Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования»
7. Проблемы содержания и преподавания информатики как науки в современной школе [Электронный ресурс]. URL:: https://www.oprf.ru/press/conference/2149 (дата обращения: 27.05.2016)
8. Распоряжение Правительства РФ от 1 ноября 2013 г. № 2026-р «Стратегия развития отрасли информационных технологий в Российской Федерации на 2014-2020 годы и на перспективу до 2025 года»
9. Сорокина Т.Е. Визуальная среда Scratch как средство мотивации учащихся основной школы к изучению программирования. / / Информатика и образование. - 2015. - №5 - с. 30-34 [Электронный ресурс] / Сорокина Т.Е. - URL:: http://infojournal.ru/journals/info/info_05-2015/ (дата обращения: 27.05.2016)
10. Сорокина Т.Е. Поурочные разработки к программному модулю по информатике для класса «Пропедевтика программирования со Scratch». // Информатика в школе.- 2015. - №8 - с. 26-34 [Электронный ресурс] URL:: http://infojournal.ru/journals/school/school_08-2015/ (дата обращения: 27.05.2016)
11. Уроки по Scratch [Электронный ресурс]. URL:: https://www.youtube.com/playlist?list=PLMInhDclNR1GsZ9CJBZESbm7k3Xpr7awy (дата обращения: 27.05.2016)
12. Этапы всероссийской олимпиады 2015-16 г. в Москве 2016. - [Электронный ресурс] URL:: http://vos.olimpiada.ru/main/table/tasks/#table (дата обращения: 27.05.2016)
13. Scratch [Электронный ресурс]. URL:: https://scratch.mit.edu/ (дата обращения: 27.05.2016)
14. Ершов А.П. Программирование - вторая грамотность [Электронный ресурс] URL::http://ershov.iis.nsk.su/russian/second_literacy/article (дата обращения: 10.07.2016)
15. Lero. The Irish Software recearch centre. - [Электронный ресурс] URL::http://www.lero.ie/aboutlero
16. International Journal of Learning and Media. - [Электронный ресурс] URL:: http://www.mitpressjournals.org/doi/abs/10.1162/ijlm_a_00035#.V5H0Pu2u5C0
References
1. Atlas novyh professij. - 2016. - [Jelektronnyj resurs] URL:: http://atlas100.ru/ (data obrashhenija: 27.05.2016)
2. Bosova L.L., Sorokina T.E. Metodika primenenija interaktivnyh sred dlja obuchenija mladshih shkol'nikov programmirovaniju. / / Informatika i obrazovanie. - 2014. - №7 - s. 61-68 [Jelektronnyj resurs] / Bosova L.L., Sorokina T.E. URL:: http://infojournal.ru/journals/info/info_07-2014/ (data obrashhenija: 27.05.2016)
3. Informatika: uchebnik dlja 5 klassa / L.L. Bosova, A.Ju. Bosova. - M. : BINOM. Laboratorija znanij
4. Informatika: uchebnik dlja 6 klassa / L.L. Bosova, A.Ju. Bosova. - M. : BINOM. Laboratorija znanij
5. Informatika: uchebnik dlja 7 klassa / L.L. Bosova, A.Ju. Bosova. - M. : BINOM. Laboratorija znanij
6. Prikaz Minobrnauki Rossii ot 17 dekabrja 2010 g. №1897 «Federal'nyj gosudarstvennyj obrazovatel'nyj standart osnovnogo obshhego obrazovanija»
7. Problemy soderzhanija i prepodavanija informatiki kak nauki v sovremennoj shkole [Jelektronnyj resurs]. URL:: https://www.oprf.ru/press/conference/2149 (data obrashhenija: 27.05.2016)
8. Rasporjazhenie Pravitel'stva RF ot 1 nojabrja 2013 g. № 2026-r «Strategija razvitija otrasli informacionnyh tehnologij v Rossijskoj Federacii na 2014-2020 gody i na perspektivu do 2025 goda»
9. 9. Sorokina T.E. Vizual'naja sreda Scratch kak sredstvo motivacii uchashhihsja osnovnoj shkoly k izucheniju programmirovanija. // Informatika i obrazovanie. - 2015. - №5 - s. 30-34 [Jelektronnyj resurs] / Sorokina T.E. - URL:: http://infojournal.ru/journals/info/info_05-2015/ (data obrashhenija: 27.05.2016)
10. 10. Sorokina T.E. Pourochnye razrabotki k programmnomu modulju po informatike dlja klassa «Propedevtika programmirovanija so Scratch». // Informatika v shkole.- 2015. - №8 - s. 26-34 [Jelektronnyj resurs] URL:: http://infojournal.ru/journals/school/school_08-2015/ (data obrashhenija: 27.05.2016)
11. Uroki po Scratch [Jelektronnyj resurs]. URL:: https://www.youtube.com/playlist?list=PLMInhDclNR1GsZ9CJBZESbm7k3Xpr7awy (data obrashhenija: 27.05.2016)
12. Jetapy vserossijskoj olimpiady 2015-16 g. v Moskve 2016. - [Jelektronnyj resurs] URL:: http://vos.olimpiada.ru/main/table/tasks/#table (data obrashhenija: 27.05.2016)
13. Scratch [Jelektronnyj resurs]. URL:: https://scratch.mit.edu/ (data obrashhenija: 27.05.2016)
14. Ershov A.P. Programmirovanie - vtoraja gramotnost' [Jelektronnyj resurs] URL::http://ershov.iis.nsk.su/russian/second_literacy/article (data obrashhenija: 10.07.2016)
15. Lero. The Irish Software recearch centre. - [Jelektronnyj resurs] URL::http://www.lero.ie/aboutlero
16. International Journal of Learning and Media. - [Jelektronnyj resurs] URL:: http://www.mitpressjournals.org/doi/abs/10.1162/ijlm_a_00035#.V5H0Pu2u5C0
Поступила: 12.10.2016
Об авторе:
Сорокина Татьяна Евгеньевна, учитель информатики ГБОУ Школа с углубленным изучением английского языка №1319, г.
Москва, sorokina1240@yandex.ru.
