CC BY
175Ш
Мансурова В.Х.,
главный специалист ФАО
НЦПК «врлеу» ИПК ПР по Костанайской области
Нег1зг1 свздер: багдар-ламалау, Scratch, жобалау, мектеп оцушысыныц гылы-ми-зерттеу цызметг, скрипт
Ключевые слова: программирование, Scratch, проектная, исследовательская деятельность школьника, скрипт.
Keywords: programming, Scratch, project, extracurricular activities on design, script
СРЕДА ПРОГРАММИРОВАНИЯ SCRATCH КАК СПОСОБ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЛАДШЕГО ШКОЛЬНИКА
Ацдатпа
Макалада Scratch багдарламалар жасау ортасындагы жо-балык окудан тыс гылыми-танымдьщ кызметш уйымдасты-рудьщ ерекшелiктерi карастырылады. Автор жобалык кыз-меттщ максаты мен мiндеттерiн, кезецдерш,баFдарламаньщ кундылыгын, баFдарламалар жасаумен одан эрi танысу Yшiн кажеттi логикалык ойлауды жэне зерттеу даFдыларын дамытудаFы оныц мацыздылы^ын аныктайды. Осы курсты сабактан тыс кызметшде енгiзумен катар, 3-4 сынып информатика пэнi бойынша баFдарламасына енгiзуге пайдалы екенi талкыланады.
Аннотация
В статье рассматриваются особенности организации проектной научно-познавательной внеучебной деятельности в среде программирования Scratch. Автор выделяет цели, задачи, этапы проектной деятельности, достоинства программы, ее значение в развитии логического мышления и навыков исследовательской деятельности, необходимые для дальнейшего знакомства с программированием. Обсуждается целесообразность включения данного курса не только во внеучебную деятельность, но и в программу по информатике 3-4 классов.
Annotation
In the article the special recommendations how to organize extracurricular activities on design, science and information in Scratch programming are considered. The author pays much attention to the goals, tasks, stages of design activities, the Program advantages, its value for logical thinking and research S skills development, the latter being necessary for further work with the Program. Meaning of this course introduction not О only into extracurricular activities, but also into Computing subject program for 3-4 grades is supposed. о
Современное знание несет в себе большой информацион- ^ ный поток, поэтому одна из основных задач образования - ^ научить находить знания самостоятельно и применять их на Й
практике с начальной школы. Психология младшего школь- Д
ж
ника предрасполагает к постоянной поисковой деятельно- О
сти, это необходимо учитывать при организации учебных и ^
внеучебных занятий. Частично это реализуется на уроках и g
факультативных кружковых занятиях по конструированию й
и моделированию. Но не всех младших школьников можно "
m
о
Рч
w О
О
о &
Й -Q
X X О
m
о
X
мотивировать посещать занятия по конструированию с удовольствием. Еще один из способов заложить в ребенке навыки поисковой деятельности - проектирование на компьютере. Существует много программных средств по моделированию и языков программирования для детей, но самый популярный из них - язык программирования Scratch (Скретч). Потребность детей в средстве исследования и самовыражения сделало среду программирования Scratch всемирно известной. Среди самых востребованных языков в мире он находится на 24 месте [1, c.8]. И с каждым годом активный интерес к нему растет среди взрослых и детей разного возраста. Обучению программированию детей надо начинать именно с языка Scratch, т.к. среда позволяет сразу видеть результат своих действий и учит мыслить особым образом, понимать суть алгоритмов.
Scratch был разработан на языке Squeak. Теоретически это объектно-ориентированный язык с возможностью параллельного программирования. [1, c.10]. Язык создавался для учащихся 8-16 лет, их более привлекает легкость написания скрипта и использования графики и анимации, аудио и видеоэффектов. Язык можно изучать и в начальной школе, и, усложнив задачи-проекты в среднем звене (есть математические функции, вычисления, переменные, списки). Он настолько «лёгок», но, тем не менее, «умён», что доступен и для самостоятельного изучения. Ученику, осваивающему программирование в среде Scratch достаточно уметь читать и иметь элементарные пользовательские навыки работы за компьютером (в ОС Windows).
Scratch в школе можно использовать для моделирования, создания презентаций, учебных пособий, а также для менее «серьезных» проектов - небольших мультфильмов и интерактивных игр. Все вышеперечисленное может носить и междпредметный характер.
Конечно, в начальном классе, это будет не полноценная научная работа, а подготовка почвы для нее, обретение необходимых навыков и сохранение познавательного интереса, который есть у младших школьников, но «теряется» в старших классах. Язык Scratch как средство развития научно-познавательной деятельности подходит по нескольким причи-
нам: он легок и понятен в освоении, но имеет все возможности для серьезного программирования; позволяет создавать творческие, а не только научные проекты; имеет высокую популярность в интернет-сообществе, где ученики могут выкладывать свои проекты и общаться на эту тему.
Среда программирования имеет дружественный, «не научный», даже «детский» интерфейс, графический редактор для создания визуальных объектов, библиотеки готовых графических объектов, звуковых и аудио-объектов. Проектирование в Scratch можно выполнять коллективно. Среда идеальна для моделирования, т.к. позволяет не только легко выстроить модель «графически», но и провести тестирование модели и внести исправления в скрипт при неудовлетворяющих результатах или поэкспериментировать с различными входными данными. Одним из достоинств языка является его возможность создавать творческие проекты, с минимумом программирования как такового, постепенно осваивая азы программирования и переходя к более сложным проектам. На первом этапе внеучебной деятельности учащиеся осваивают основы алгоритмизации.
Среда программирования Scratch напоминает конструктор Лего. Все операторы и элементы представлены блоками, которые соединяются между собой и образуют код программы [1, c.16]. Блоки имеют разные цветовые гаммы, а зависимости от назначения и могут складываться между собой только в определенном порядке, что исключает возможность синтаксических ошибок (но не логических).
В среде программирования Scratch имеются 8 категорий блоков, с помощью которых реализуются методы и свойства объектов (объект здесь называется «спрайт»). Синий блок содержит операторы движения и направления. С помощью операторов фиолетового блока можно изменить «костюм» спрайта (свойства объекта), задать текстовую выноску объекту (речь или мысль), изменить эффекты, размеры объекта и расположение на определнном слое на сцене. Звуковые эффекты задаются розовыми блоками.блоки категории перо (зеленые) позволяют «рисовать» в проекте. Команды в скрипте программы можно задавать в по-
109
мощью оранжевого блока. Например, задать действие объекту при нажатии определенной клавиши или щелчке на другом объекте. Здесь же находятся блоки, которые реализуют алгоритмы условия и цикла. Дополнительно команды в программу можно подавать не только с помощью клавиатуры и мыши, но и с помощью специального USB-устройства, которое реагирует на звук, освещенность в комнате и движения пользователя [1, c.17]. Сами критерии для работы цикла или проверки условия можно задать через блоки-сенсоры (темно-зеленого цвета).
Арифметические операции, операции обработки символьных переменных и сами переменные задаются в последних двух блоках: «Операторы» (Светло-зеленые) и «Переменные» (Ярко-оранжевые).
Итак, подготовку учеников к поисково-проектной деятельности необходимо начинать с изучения самой среды программирования Scratch. В зависимости от возраста учащихся на это может уйти 4-8 часов учебного времени. Затем участники начинают выполнять самые простые проекты. Здесь надо уделить много времени всем этапам проектирования: от планирования деятельности до защиты проекта. Поэтому на каждый простой проект необходимо выделять от 3 часов и более, в зависимости от уровня подготовки участников и индивидуального темпа. Чем младше ученик, тем большее количество начальных проектов надо «раскладывать по полочкам». К полностью самостоятельному, творческому проекту (например, создание мультфильма) учащиеся придут не ранее, чем через 20-25 часов учебного времени. Но важно, что за это время индивидуальной и совместной работы учеников над проектами ученик развивает личностные и коммуникативные качества, мышление, творчество, любознательность и саморегуляцию.
Примерное тематическое планирования в начальной школе можно разбить и на 34 часа (1 раз в неделю) и на 68 и более часов (изучение в течение 2 лет или 2 часа в неделю). Количество часов, отводимое на внеучебную деятельность, достаточно свободно и зависит от нескольких факторов, но и результат этой деятельности будет варьироваться: за 1 год при 1 часе в неделю ученики освоят азы программи-
рования, но навыки проектной деятельности у них будет заложены только на начальном уровне. В таком случае, учителю важно привить активный интерес к программированию в Scratch, а заинтересованные ученики могут продолжить проектирование самостоятельно, ведь сам процесс создания скрипта в Scratch приведет к созданию какого-либо проекта, т.к. предполагает конечную цель деятельности.
В идеале, в результате изучения курса, ученик начальной школы должен освоить азы программирования и получить первичные навыки проектной деятельности:
• Строить алгоритм решения задачи и уметь реализовывать его с помощью блоков Scratch.
• Знать что такое событие, виды событий, источник и адресат.
• Рисовать и модифицировать во встроенном графическом редакторе.
• Создавать объекты, задавать свойства, методы, взаимодействие объектов.
• Познакомиться с градусной мерой угла, арифметическими операциями и функциями, логическими операциями «И», «ИЛИ», операциями отношения, системой координат, отрицательными числами.
• Научиться продуктивно работать в группе.
• Научиться составлять план проекта в виде схемы (рисунка, таблицы), разбивать задачи на подзадачи, анализировать результат и исправлять ошибки.
• Научиться навыками рефлексивной деятельности: защита проекта, выделение дальнейших задач для совершенствования проекта.
Для маленьких учеников проектирование - это новый вид деятельности, поэтому перед занятием перед ними надо ставить конкретную цель и в конце занятия подчеркнуть получившийся результат, возможно, исправить ошибки. Если проект большой - его можно разделить на выполнение несколькими участниками. Каждый будет выполнять или определенную роль (художник, аниматор, музыкант), или определенную часть проекта. В таком случае, обсуждению общей задачи и цели выполнения подзадач проекта каждым участником надо уделить еще больше внимания. Для учеников начального звена конеч-
m
о
Рч
w О
О
о &
Й -а X X О S
m
о
X
ми
m
о
Рч
w О
О
о &
Й -Q
X X О
m
о
X
ную цель проектирования лучше изобразить в виде рисунка или схемы.
В проектной деятельности в среде программирования Scratch можно выделить следующие этапы [1, c.17-18]:
1. Подготовительный этап, включающий в себя постановку цели, составление плана работы, выделение объектов проекта, обсуждение их свойств. Здесь же необходимо выделить подзадачи и последовательность их выполнения. Это самый сложный и важный этап, который сначала в большей степени будет выполняться учителем, а позднее только под его руководством. Для учеников - это «не настоящее», а только обсуждаемое, поэтому для визуализации процесса основные моменты лучше зафиксировать на доске (плакате) и акцентировать на них внимание каждое следующее занятие. На этом же этапе необходимо распределить роли по возрасту, навыкам учащихся, виду деятельности или по подзадачам, учитывая интересы детей.
2. Следующим этапом является сама разработка проекта: создание (или использование имеющихся) объектов, написание скриптов, запуск проекта, отладка кода, исправление ошибок.
3. На последнем этапе происходит защита проекта перед остальными участниками, обсуждение, оценивание, рефлексия. Критерии оценивания надо обсудить еще на первом этапе, возможно ребята «сами» (с помощью учителя) выведут критерии: техническая сложность, практическая значимость проекта, художественное оформление, вклад каждого участника проекта и т.д.
Ниже представлен фрагмент примера проекта «Осьминог» [2], рассчитанный на выполнение школьником 3-5 класса, уже знакомого со средой программирования Scratch.
Цель: закрепление изученного с дополнительным продвижением в изучении интерфейса среды.
Тип проекта: интерактивная анимация.
Продолжительность: 3 часа.
Направления развития проекта
1. Сцена проекта отредактирована - нарисовано море, небо, солнце.
2. Осьминог плывет по диагонали и выплывает на поверхность воды.
3. В момент всплывания раздается звук «Плюх» и осьминог говорит «Привет».
4. При щелчке мышью по осьминогу он возвращается назад.
5. Передвижение осьминога представляет собой смену костюмов.
Алгоритм можно разбить по уровням. Например, первый уровень ученики делают с помощью учителя, второй только обсуждают с учителем, делают самостоятельно. Третий уровень делают самостоятельно.
1 уровень: отредактировать фон и задать движение осьминогу к краю волны (по диагонали или только вверх).
2 уровень: добавить смену костюма, звук «плюх» и слово «Привет».
3 уровень: совершить возврат осьминога в начальные координаты
Данный проект показывает, как можно использовать возможности Scratch для реализации проектной деятельности учащихся. Таким образом, Scratch сочетает в себе все достоинства первого языка для обучения программированию: он прост, имеет большой потенциал, знакомство с ним может происходить через игру, что мотивирует и заинтересовывает учащихся. Автор считает, что данную среду программирования целесообразно включить в программу по информатике 3-5 классов, с нее следует начинать знакомство с информатикой. Литературы для знакомства со Scratch на русском языке не так много, но Интернет-ресурсов достаточно, имеющиеся методики еще нуждаются в доработке. Раннее обучение программированию в Scratch позволит с меньшими трудностями перейти к другим учебным языкам в старших классах, а некоторые ученики «влюбятся» в процесс программирования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Рындак В.Г., Дженжер В.О., Денисова Л.В. Проектная деятельность школьника в среде программирования Scratch [Текст] / В.Г. Рындак, В.О. Дженжер, Л.В. Денисова. Оренбург; ГОУВПО «ОГИМ», 2009 - 118 с.
2. Голиков Д., Голиков А. Программирование на Scratch. / [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://scanlibs.com/ programmirovanie-na-scratch (08.08.2016)
