Применение средств визуальной разработки программ для обучения детей программированию на примере Scratch

АННОТАЦИЯ

Методы преподавания детского программирования имеет ряд существенных отличий от методики преподавания программирования для взрослых, описываемая в статье методика представляет игровую форму обучения, основанную на среде программирования Scratch, легкой и интуитивно понятной среды программирования разработанной специально для детей.

ABSTRACT

The methods of teaching children's programming has a number of significant differences from the methodology of teaching programming for adults, the method described in this article represents a game form of instruction based on the Scratch programming environment, an easy and intuitive programming environment designed specifically for children.

Ключевые слова: Методика, программирование, визуальная разработка, Scratch, образование, игра, анимация, персонаж, сцена.

Keywords: methodology, programming, visual development, Scratch, education, game, animation, character, scene.

Среда разработки Scratch – являет собой систему разработки визуальных программ, разработанную сравнительно недавно, предоставляющую возможности разрабатывать игровые программки, анимацию, анимированных персонажей и различные интересные вещи для обучающихся детей в возрасте от 8 до 16 лет [1, с.19]. В Scratch программа «складывается» из командных блоков разного цвета, также, как например из элементов различного цвета в конструкторах типа Лего создаются разнообразные конструкции. Разработка программки в Scratch производится посредством установки друг под другом визуальных программных блоков. При этом эти блоки могут быть собраны лишь в верном синтаксическом порядке, что практически исключает возможность ошибиться. Данные имеющие различные типы имеют отличающиеся по строению блоки конструкций, определяя подходят ли друг к другу искомые элементы. Доступна возможность модификации программы в том числе и тогда, когда она работает, что дает возможность экспериментировать с различными идеями во время решения задания. В итоге выполнения простейших команд создается комплексная модель, в которой соединены друг с другом множества элементов, по своим свойствам и характеристикам отличающиеся друг от друга. По окончании сбора проекта в Scratch, результаты работы ребенок может опубликовать на сайте http://scratch.mit.edu  [2, с. 198].

Главным достоинством рассматриваемой программной среды считается то, что она бесплатно предоставляемой программой, таково что, каждое образовательная система может загрузить программку из сети интернет и начать к изучение и работу в данной студии программирования. Для Scratch установка на компьютер не обязательна.

Программа Scratch разработана так, что дает возможность применять в преподавании новые методы и техники обучения, под названием проблемный и проектный метод. После обучения базовым конструкциям языка и изучении возможностей программы дается задача по разработке и проектированию необходимой программы. Они могут включать разнообразные сценарии, темы которых преподаватель дает при учёте возрастных критериев обучающихся, к примеру, «Моя друзья», «Моё хобби», «Новые истории»; анимационные ролики для рекламы; истории в стихах и сказках, преподаваемым в учебных заведениях да и отличившимся и талантливым обучающимся и т.п.

Представленная технология преподавания дает стимул обучающихся к изучению возможностей программного языка, изучению предмета «Информационные и коммуникационные технологии и компьютерные сети, программирование», детерминируя их практическую и технологическую значимость. Анализ разработок Scratch демонстрирует, что данное программное обеспечение изучается очень легко и быстро, является интуитивно понятным для ребенка. Однако, не смотря на указанную простоту, Scratch позволяет ученику работать с различными мультимедийными системами, что стимулирует интерес обучающихся, и помогает мотивировать ребенка к изучению программирования в общем и языка Scratch в частности.

Главной преимуществом языка Scratch, считается реализация ребенком своих творческих идей от этапа начальной задумки до готового продукта и программы. В Scratch разработаны следующие основополагающие средства:

– базовые процедурное программирование: последовательность, разветвление, циклы, создание переменных, форматы данных (целые и дробные числа, строковый тип данных, логический тип, список и массив), псевдослучайные последовательности чисел;

– элементы объектно-ориентированной разработки: объектный тип данных (класс и объект), обмен сообщениями а также взаимодействие между персонажами;

– интерактивность: разработка элементов взаимных действий элементов между собой, с учеником и разработчиком, помимо этого и события вне компьютера, действия сенсоров;

– выполнение параллельных действий: выполнение функций параллельных вычислений, при необходимости координирования и синхронности действий;

- Разработка примитивных графических интерфейсов.

Рисунок 1. Скрипт работы с персонажем котика

Основным начальным этапом разработки программы в среде Scratch является создание малого проекта, например, работа с персонажем котика как показано на рисунке 1.

Scratch дает лучшие по нашему мнению механизмы изучения компьютерного программирования и возможности разработки дизайна внешнего вида программы с тем, чтобы сделать разработку программ наиболее привлекательной и простой в реализации для маленьких детей, подрастающего поколения и просто тех, кто изучает программирование и хочет повысить свою квалификацию [3, с. 211].

Что общего между конструктором Лего и Scratch?

Преподаватель совместно с обучающимися шаг за шагом строит сцену, «блок за блоком», что представляется в конечном итоге в виде программного сценария. По окончании создания скрипта, преподавателю необходимо разъяснить учащимся, что происходит на сцене во время запуска программы на выполнение. Впоследствии надо заметить, что скрипт на выполнение запускается несколькими способами такими как: нажатие клавиш клавиатуры, манипуляция мышкой и т.д.

При данном подходе и методике следует особо подчеркнуть, что ученик должен сконцентроваться на следующих, основополагающих понятиях, таких как понятие сценария и программы. Наиболее соответствующее описание понятия сценария, его подробной и пошаговой версией, написанной также на человеческом языке является алгоритм.

Список литературы:

1. Белова Г.В. Программирование в среде ЛОГО. Первые шаги. - М.: Солон, 2007
2. Бин Нгуен. Объектно-ориентированное программирование на IBM Smalltalk. - М.: Диалог-МГУ, 1996.
3. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений - М.: Вильямс, 2008.