CC BY
216
УДК 004.42
ОБУЧЕНИЕ ПРОГРАММИРОВАНИЮ В ИГРОВОЙ ФОРМЕ
Мосалев Павел Михайлович
ассистент кафедры информатики и информационных технологий Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова 127550, Москва, ул. Прянишникова, 2А та'рау1вп @£таП. сот
Седаева Александра Сергеевна
студентка Института принтмедиа и информационных технологий Московский государственный университет печати имени Ивана Федорова 127550, Москва, ул. Прянишникова, 2А [email protected]
Аннотация. Рассматриваются актуальные вопросы внедрения новых обучающих процессов с использованием мультимедиа технологий в сфере образования.
Ключевые слова: программирование, мультимедиа технологии, приложение, информатика, скрипт, язык программирования, моделирование, визуальный интерпретатор, визуализация, операционная система, игры-платформеры.
Программирование является одной из самых сложных и динамично развивающихся дисциплин, преподаваемых в школах и вузах. Согласно приказам Минобрнауки России от 17 декабря 2010 г. № 1897 для 5-9 классов [0] и Минобрнауки России от 17 мая 2012 г. № 413 для 10-11 классов программированию начинают учить в старших классах средней школы. Данный процесс затрагивает обучение основам алгоритмизации, понятие информации и принципы работы с ней. Стандарты, указанные в приказах (№ 413 п. 11.3, № 1897 п. 9.3) об общем образовании регламентируют начальный этап обучения информатике.
В школе затрагивают понятие программирование, но более углубленно занимаются этим в вузах, хотя, к сожалению, далеко не всегда успешно. На портале [3] был проведен опрос: «Как вы научились/учитесь программировать?. В опросе участвовало 8614 человек (рис. 1).
Как Вы мучились прагрлмпировль?
Вшгспим»&УЭ«
84 Гр***%ч*стм*е*с ■ л» йУЭ«. »«ч«сг о от 5 Л* Гтггглкты* ар, к цкаге кги ве «с*.те
3)% Па«-ость* t*4iv<» 14 С|Ш Si»-»-- II ИИИМПрЮ
Рис. 1. Опрос на интернет портале habrahabr.ru
Опрос показал, что многие изучают программирование самостоятельно. Важность освоения этой
дисциплины не вызывает сомнения с учетом тенденций внедрения информационных технологий в различные аспекты нашей жизни. Целью данного исследования является возможность применения технологий мультимедиа для обучения программированию.
В чем состоит проблема понимания и обучения принципам программирования [9]? Как в школах, так и в вузах, учеников и студентов сложно заинтересовать чем-либо, если результат их трудов не виден сразу на экране компьютера. Эта сфера требует от человека усидчивости и терпения. При изучении нового (или первого) языка программирования нужна практика. Также необходимо прочитать немало обучающей литературы, чтобы изучить конкретный язык программирования или хотя бы понимать основы. Наибольший интерес у обучающихся вызывает графика (как в восьмых, так и в одиннадцатых классах), при работе с которой на экране почти сразу виден красочный результат выполнения программы [4].
В 1967 г. Сеймур Пейперт и Идит Харель в образовательных целях разработали язык программирования Лого (англ. Logo). Это язык программирования высокого уровня для обучения детей дошкольного и младшего школьного возраста основным концепциям программирования (рекурсии, расширяемости и проч.). С его помощью дети могут развивать свои навыки рассуждений и решений задач. Как продолжение идей языка Лого в Массачусетсом технологическом институте в 2007 г. был создан язык Скретч (англ. Scratch). Его основоположником стал Митчелл Резник — руководитель исследовательской группы Lifelong Kindergarten. В работах Резника ставятся вопросы о том, что является источником идей для учебных проектов, какими знаниями и какими объектами
могут обмениваться участники проектов в учебной среде. Огромным плюсом в изучении языка является его простота. С помощью Scratch дети знакомятся со средой программирования, используя графические блоки и составляя из них скрипты-сценарии. Есть область визуального интерпретатора, есть область с набором действующих блоков и есть область для составления самого кода. Знакомство с кодом происходит незаметно: достаточно кликнуть на кнопку «Начать», и среда заботливо подскажет, что нужно делать и покажет видеоинструкции. С помощью Scratch пользователи создают собственные простые игры-платформеры, прототипы операционных систем, неплохие визуализации и многое другое. Всего сообществом Scratch создано уже более 7 млн. проектов. С помощью языка можно запрограммировать простые периферийные устройства — микрофон, веб-камеру и джойстик, конструкторы LEGO WeDo и LEGO Mindstorms NXT, платы PicoBoard, GoGo и Arduino. Первую группу устройств поддерживают штатные функции Scratch. Что касается Scratch и конструкторов Lego, то для WeDo также используется стандартная версия Scratch. Только в ней появляются дополнительные блоки движения, которые поддерживают конструктор Lego WeDo и позволяют управлять мотором WeDo. С Mindstorms ситуация другая: для этих роботов нужна специальная модификация Scratch — Enchanting, которая компилирует файлы для Mindstorms NXT [5]. С помощью языков Скретч и Лого не только дети, но и взрослые могут визуально познавать программирование. Результат действий пользователя будет виден не только на экране компьютера в зависимости от преследуемых целей (к примеру, запрограммировать робота LEGO на его перемещение), но и непосредственно на программируемом объекте (в нашем случае робот LEGO).
Ресурсы для обучения программированию можно разделить на несколько групп:
• инструменты для обучения детей азам
алгоритмизации;
• инструменты, обучающие написанию кода в
процессе игры;
• интерактивные практикумы.
К первой группе можно отнести такие ресурсы, как CodeMonkey, Light-bot или Code.org.
CodeMonkey — это онлайн-игра, в процессе прохождения которой дети могут познакомиться с основами программирования. Во время игры ребенку придется управлять маленькой обезьянкой, которая ходит по игровому полю и собирает бананы. Для этого игрок должен составить цепочку команд, а затем запустить их на выполнение. Перед каждым уровнем даются подсказки, так что справиться с заданием смогут даже школьники младших классов.
Вторая группа в большей степени ориентирована на учащихся старших классов и студентов. Предполагается, что у пользователей данной группы уже сформировались базовые понимания принципов алгоритмизации и программирования. Пред-
ставители данной группы — Codecombat, Bit's Quest, Ruby Warrior и CSS Diner.
CSS Diner - наглядная игра, обучающая работе с CSS-селекторами. Пользователю нужно с помощью подходящих селекторов выбрать либо тарелки, либо лежащие на них фрукты. С каждым уровнем, как и полагается, сложность увеличивается, и селекторы постепенно усложняются. Все начинается с простых селекторов по тэгам и по классам, а закачивается сложными структурными селекторами. К сожалению, данное приложение обучает только возможностям использования css-селекторов.
Третья группа основана на сервисах, сочетающих в себе теоретические материалы и задания для отработки практических навыков. К таковым относятся Codecademy, CodeSchool, Hexlet.
Codecademy — самый известный сайт для изучения программирования. Обучение начинается буквально с главной страницы сайта, где в интерактивной консоли пользователь можете узнать принцип обучения на этих курсах. Затем можно выбрать один из языков, в котором вы хотите преуспеть, и начать его освоение.
Ресурс содержит курсы по HTML, CSS, JS, jQuery, PHP, Ruby, Pyth, SQL, Java. Данное приложение требует авторизации, а интерфейс достаточно скучен, что не способствует появлению желания к обучению.
Языков программирования гораздо больше, чем предоставленных нам ресурсов для их изучения. Чаще это литература на иностранном языке или лекции, выложенные на всевозможных интернет-ресурсах. И тогда трудностей при обучении становится все больше. Требуется больше времени на изучение языка, могут быть сложности в подборе ресурсов, из-за чего может пропасть интерес. Исходя из исследования и анализа существующих ныне ресурсов, можно сделать вывод, что в настоящее время недостаточно ярких и красочных приложений, игр для обучения, которые подошли бы для образования, как младшего поколения, так и старшего.
Умение программировать расширяет кругозор, развивает логическое мышление и помогает лучше понимать динамический мир. Очень мало людей становятся профессиональными писателями, но писать и читать должен уметь каждый. То же самое можно сказать и о программировании в XXI в. Умение программировать — это гораздо больше, чем просто технические навыки. Написание программных кодов развивает аналитическое мышление, учит мыслить логически, развивает воображение, креативность. Обучение программированию учит мыслить быстро и четко: люди понимают, как устроен мир, устанавливают логическую цепочку событий и могут предсказать, что будет дальше. Чем раньше начинается обучение, тем более изобретательным и креативным становится человек. Обучение через игры — плодотворный и перспективный метод, который может с успехом использоваться на практике как при работе в средней школе, так и в высших учебных заведениях. Введение такого под-
хода должно решить проблему мотивации и заинтересованности в обучении. Обучить программировать сложные программные комплексы через игры достаточно сложно, однако изучение базовых понятий и возможностей — осуществимая задача.
В заключение можно отметить, что в данной статье было рассмотрено применение игр как мультимедиа-технологии для обучения программированию. На основании исследования был сделан вывод, что игровое обучающее приложение должно быть ярким, красочным, доступным в управлении с видимым результатом на экране.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Приказ Минобрнауки России «Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования» от17.12. 2010 № 1897 // Официальный сайт министерства образования и науки РФ [Электронный ресурс]. — URL: Ы1р://минобрнауки.рф/документы/938 (дата обращения: 08.11.15).
2. Приказ Минобрнауки России «Об утверждении и введении в действие федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования» от 06.10.2009 № 413 // Официальный сайт министерства образования
и науки РФ [Электронный ресурс]. — URL: Ы1р://минобрнауки.рф/документы/2365 (дата обращения: 08.11.15).
3. Опрос: Как вы научились/учитесь программировать? // Ресурс для IT-специалистов [Электронный ресурс]. — URL: http://habrahabr.ru/post/188128/ (дата обращения: 08.11.15).
4. Павличенко М.А. Проблема обучению программированию в школе — 19.10.2014 // Социальная сеть работников образования nsportal.ru [Электронный ресурс]. — URL: http://nsportal.ru/shkola/obshchepedagogicheskie-tekhnologii/library/2014/10/19/problema-obucheniyu-programmirovaniyu-v(дата обращения: 08.11.15).
5. Торгашева Ю. Лего-технологии для внеурочной деятельности школьников по информатике — 2013 // Информатика [Электронный ресурс]. — URL : http://legorobot.j imdo. com/язык-программирования-scratch (дата обращения: 08.11.15)
6. Попов Д.И. Программирование на языке высокого уровня Паскаль. — М.: Изд-во МГУП, 2009. — 212с.
7. Попов Д.И., Демидов Д.Г. Программирование на языке высокого уровня СИ. — М.: Изд-во МГУП, 2009. — 280 с.
LEARNING PROGRAMMING IN A PLAYFUL WAY
Pavel Mikhailovich Mosalev
Moscow State University of Printing Arts 127550Russia, Moscow, Pryanishnikova st., 2A
Aleksandra Sergeevna Sedaeva
Moscow State University of Printing Arts 127550Russia, Moscow, Pryanishnikova st., 2A
Annotation. The paper deals with topical issues of the implementation of new learning processes using multimedia technology in education.
Keywords: programming, multimedia technology, application, Informatics, script, programming language, modeling, visual interpreter, visualization, operating system, game-platformer.
