Архив Галактики

О выборе программных средств для изучения основ программирования с детьми

Попытка номер два... / 30.07.2016

Тема введения детей в мир программирования интересовала меня еще 20 лет назад. Logo-черепашки, КУМир, исполнители из "Страны Фантазии" и Роботландии - все они прошли через руки и головы моих учеников. Но в конце 90-х, как все помнят, случилось "дело Поносова" , а еще задолго до этого заговорили о легальности использования ПО. Уже тогда было понятно, что для массового обучения детей в конкретном учебном заведении Logo, "Страна Фантазия" и Роботландия не подходят, так как стоимость лицензионных программ была немалой.

Необходимость разбираться в законности использования софта привела к приятным открытиям - познакомилась со Scratch и Пиктомиром (который не впечатлил) и осознала, что по каким-то неведомым причинам сборка КУМира для Alt Linux интереснее и насыщеннее, чем то, что лежит на официальном сайте НИИСИ РАН (ссылка)

Со Scratch-ем развлекались два года, вводя основы алгоритмизации в 5 и 6 классах Лицея № 32 г. Вологды в третьей четверти (по два часа в неделю) + спецкурс для 5-6 классов - по часу в неделю, в первом полугодии, результатом стали проекты по теме "Безопасность школьников", три из которых заняли призовые места в городском конкурсе "детский компьютерный проект". Самые зрелищные проекты были сделаны в виде мультиков и в виде тестов.
Потом был Час Кода, и множество блочных исполнителей в KODU.
Для детишек 1-3 классов, посещающих кружок КомпАз (Компьютерная Азбука) хорошей программной поддержкой стал комплект GCompris!, в котором во многих заданиях действия исполнителей программируются "кнопочно".
Создание программы для симпатичного исполнителя из заготовок-кирпичиков - самый простой, удобный и интересный для детей способ научиться программировать. Современные программные средства часто позволяют перевести "игрушечный" программный код на "взрослые" языки программирования или использовать их элементы (Perl, Pyton, HTML...)

Вопрос легальности софта и предоставления доступа к ресурсам вех желающих учеников решается очень просто - существует достаточно большой перечень разнообразных онлайн сред, для работы в которых нужен только доступ в интернет[/font]

Для начала можно предложить детям "клеточных", "пиксельных" исполнителей - героев, которые действуют на клетчатом поле. Система команд таких исполнителей ограничена движениями вперед-назад, вправо-влево, поворотами на углы +/- 90, и 180 градусов, иногда командами "красить" ("сажать", "копать", "поставить"), возможностью сменить цвет или материал (кирпич, паркет, земля и т.п.). Обычно такие среды максимально геймфицированы и дети воспринимают работу с исполнителем не как учебную задачу, а как игру. Кроме того, нельзя забывать о том, что существует ограничение СанПиН на продолжительность работы школьников за компьютерами (сюда же относится время просмотра контента через проектор), а также принимающую массовый характер проблему недоразвития у детей мелкой моторики и способностей ориентироваться в пространстве. Изучение "клеточных" исполнителей позволяет часть учебного процесса организовать на бумаге (графические диктанты, например, здесь, или создание схем для рисунков), школьной доске или ином игровом поле (например, цветные кубики или мозаика).



С какими же клеточными исполнителями можно познакомить детей?

Исполнители на клетчатом поле знакомы также всем, кто участвовал в акции “Час кода” или обучался на курсах этого движения.

Ам-Ням перемещается по клетчатой сетке:



Охотники за сокровищами живут в клетчатом лабиринте:



По мотивам Minecraft:



Кто-то узнал об этой разработке во время Часа Кода, кто-то набрел самостоятельно: Blockly

Вполне эффективно умеет перемещаться по клеточкам и закрашивать квадратики Черепаха из среды Pencil Code:


Общее во всех приведенных примерах - жизнь на клетчатом поле, возможность двигаться исключительно под прямым углом и выполнение очень ограниченного (не более 3-4) количества действий.
Кроме того, нужно подобрать такого исполнителя, который не пассивен по отношению к окружающей обстановке, а может сам ее создавать.
Для получения цветных плиток исполнитель должен уметь преобразовывать среду разными способами.
Так, Робот из КУМИРа может красить квадратики, в Minecraft и “танчиках” из ветхозваветных приставок Dandy игрок может самостоятельно моделировать обстановку, так что изображения разноцветных жывёл можно создать чередуя области, например, из кирпича, воды и бетонных блоков, или овечек, лугов и строений.

(Тут придумалось, что любимая многими игроманами “Веселая ферма” тоже может в некотором приближении решить задачу: высадить в правильной очередности томаты, кукурузу и пшеницу - и будет вам счастье). Сразу оговорюсь - хотя в Интернете можно встретить множество отсылок к программам для создания мозаик на гаджетах Apple, я их не рассматриваю, как и все ресурсы, которые требуют оплаты).

Рассмотрим на примере задачи о рисовании вот таких симпатичных "жывёл" (белор.)
Картинка давно кочует по сети в разработках по теме "параллельный перенос", в раскрашенном виде недавно появилась в сообществе G+ "Signum" в постах Ольги Тузовой и Людмилы Рождественской:



Итак, решим с детьми задачу - заставить компьютер нарисовать одну "жывёлу".

Нарисованная на бумаге в клеточку картинка сразу напоминает о попиксельном рисовании, мозаике. Хочется решать эту задачу именно замощением нужной площади прямоугольными плитками или вырисовыванием квадратиков.
Большинству учителей информатики знакомы исполнители Робот из КУМИРа и от Полякова. Робот Кумира все красит одни цветом. Бродит по полю и красит. Робот Полякова более обучен - он умеет копать грядки и высаживать клумбы. Но запрограммировать его гораздо сложнее. Тем не менее, каждый из этих исполнителей вполне способен изобразить одну особь.

На этом примере (Робот из КУМИРа) рисунок строится при помощи пульта, после чего полученный код можно перенести в программный редактор



А Черепаха из Pencil Code управляется при помощи кирпичиков-блоков, которые можно настроить на рисование квадратиками разных размеров и цветов:



О том, как дальше работать над задачей про жывёл - следующий пост