«Кто нам мешает, тот нам и поможет!». От программирования компьютерных игр к профессиональным ИКТ

Как известно, наиболее успешны те педагоги, которые могут облечь обучение в игровую, состязательную форму. И это касается не только информатики, но и других дисциплин. Привлекая в учебный процесс интересную и понятную детям область компьютерных игр с элементами мультимедиа и интерактивности, учитель может довольно легко передать ребятам знания основ алгоритмизации, языков программирования и современных ИКТ. А для творческой деятельности важно наличие сообщества, в котором обсуждаются и презентуются результаты. Учебная деятельность по созданию компьютерных игр, организованная в форме учебного проекта, – весьма удачное начало для освоения информационных технологий профессионального применения.

Таким образом, в решении вопроса «Как превратить минусы увлечения компьютерными играми в плюсы образования?» на помощь приходит фраза из нестареющей кинокомедии Леонида Гайдая «Кавказская пленница» – «Кто нам мешает, тот нам и поможет!». Эта идея и была реализована педагогическим коллективом Новосибирского политехникума (а затем Высшего колледжа информатики Новосибирского государственного университета) в конце восьмидесятых – начале девяностых годов XX века. А заключалась она в том, что обучение программированию начинается с выполнения вводного учебного проекта по созданию компьютерной игры или тренажера с использованием средств динамической компьютерной графики.

Эра ПК на платформе Intel только-только входила в стены учебных заведений. Компьютерные классы были оснащены машинами «ДВК-2» и «Электроника-60» с алфавитно-цифровыми дисплеями, на которых можно было изобразить псевдографику, используя различные символы. Большим прогрессом стали разработанные программистами НГУ и институтов Сибирского отделения РАН графические библиотеки для языка программирования Fortran, позволяющие подключить к компьютеру созданный на основе бытового телевизора ЦДР (цифровой дисплей растровый).

Следует отметить, что на смену этому экзотическому оборудованию очень скоро (года через 2-3) пришли компьютеры IBM PC, оснащенные программными системами Pascal и Delphi. Проект по разработке компьютерных игр на языке Pascal был адаптирован к системе программирования Delphi и до сих пор «живет» в учебных программах профильного обучения информатике.

Многолетний опыт использования данного проекта в школе, ссузе, на первом курсе вуза и в дополнительном образовании показывает, что по данной методике обучение алгоритмизации и программированию можно начинать с 7-8-го класса, но не массово, а избирательно.

Сейчас информатику начинают изучать со 2-го класса. Возникает вопрос: можно ли в начальной школе детей обучать алгоритмизации и программированию? Можно, но при соблюдении следующих условий:

для решения алгоритмических задач выбрана понятная и интересная ученикам предметная область;

программная реализация учебной среды программирования имеет дружественный пользовательский интерфейс;

для создания алгоритма решения задачи используются визуальные средства представления структур данных и структур управления, не требующие запоминания большого количества служебных слов и синтаксических правил записи программы.

Такая программная среда, в основе которой лежит язык программирования Scratch, была разработана группой ученых из Массачусетского технологического института (MIT). Создавая этот язык, ученые поставили более широкую задачу, чем научить учеников младших классов программированию. Основная идея проекта (http://scratch.mit.edu) – стать частью образовательной программы детей и подростков, развить у них творческие способности, логическое мышление, свободу в использовании информационных технологий. Все это решается путем вовлечения учеников в создание мультфильмов, демонстрационных роликов, программ-тренажеров, компьютерных игр, интерактивных мультимедийных презентаций.

В основе программного продукта Scratch лежит графический язык программирования, включающий различные типы данных и структуры управления, реализованный в понятном, дружественном интерфейсе, доступном для понимания и использования учениками начальных классов. Кроме того, развитые алгоритмические конструкции языка Scratch и концепции объектно ориентированного программирования позволяют создавать достаточно сложные и эффективные программы, делают эту среду полезной для старшеклассников и студентов (правда, в большей степени для непрофильных специальностей).

Программа на языке Scratch представляет собой скрипт (сценарий), созданный путем подбора и совмещения графических блоков, представляющих данные и структуры управления. Причем данные имеют мультимедийную природу, то есть ученик может создавать рисунки, музыку, оперировать с числовой и графической информацией.

Перечислим особенности Scratch, позволяющие эффективно использовать его на начальном этапе обучения программированию и информационным технологиям.

1. Для того чтобы дети эффективно осваивали знания в новой области, необходимо наличие мотивации. А мотивация учебной деятельности возникает, если они чувствуют личную заинтересованность в приобретении знаний для достижения своей цели. Scratch позволяет создавать проекты, которые интересны различным возрастным группам от 8 до 16 лет и старше – интерактивные презентации, мультфильмы, компьютерные игры, программы-тренажеры с использованием графики и мультимедиа.

2. При создании программ в Scratch не требуется написания текстов программ на формализованных языках программирования, так как здесь предоставлены все необходимые графические средства для изображения данных и структур управления. Совмещая графические блоки, можно создать программу и запустить ее на выполнение в той же самой среде Scratch.

3. Для облегчения процесса создания программы разработчики реализовали защиту системы от синтаксических ошибок. То есть при совмещении графических блоков можно получить только синтаксически правильные конструкции.

4. Широкие возможности манипуляции с визуальными данными развивают навыки работы с мультимедиаинформацией, облегчают понимание принципов выполнения алгоритмических конструкций и отладку программ. Наличие операторов «идти в указатель мыши», «повернуться к указателю мыши», «если край, оттолкнуться» и так далее позволяет создавать динамичную графику детям, еще не владеющим математическим аппаратом манипулирования графическими объектами в координатной системе.

5. Использование шаблонов картинок и звуков из существующих библиотек, создание собственных файлов, выполнение таких операций с файлами проектов, как Сохранить, Открыть, Создать, позволяет ученикам быстро освоить работу с файловой системой и стандартными приложениями.

6. Получение навыков общения в IT-сообществе, умения провести реинжениринг существующего проекта, изменить картинки и скрипты в проектах других людей и добавить их в свой собственный проект путем совместной работы и обмена через сеть «Интернет» создает условия для подготовки человека к активной жизни в информационном обществе.

Как было отмечено, возрастной диапазон пользователей Scratch достаточно широкий. Младшие школьники могут создавать проекты, не требующие сложной алгоритмики. При этом они могут выразить свои творческие способности в сочинении сценария проекта, подготовке графических и звуковых компонент. Для старшеклассников среда Scratch может быть использована на вводных занятиях по изучению языков программирования высокого уровня для демонстрации основных понятий: переменная, значение переменной, логическое условие, типы данных, структуры управления.

Наш опыт работы с учениками 2-го класса показывает, что после 6-8 часов учебных занятий с преподавателем дети выходят на индивидуальную самостоятельную работу над проектами. При этом они с большим энтузиазмом относятся к публикации своих разработок в Сети, отслеживают интерес Scratch-сообщества к своим проектам. Кроме того, после двух недель работы ребята уверенно пользуются как самой средой Scratch, так и сопутствующими инструментами – графическим редактором, файловой системой Windows (уверенно оперируют с графическими и звуковыми файлами), Интернет-браузером Internet Explorer.

Количество объектов в одном проекте увеличивается от 1-2 до 5-10, соответственно увеличивается размер и сложность скриптов. Самое интересное – это то, что появляется мотивация к изучению новых возможностей Scratch, которые осваиваются самостоятельно, без участия педагога. Обмен проектами в Сети позволяет перейти ученикам на новую ступень обучения. Создается открытое образовательное пространство, где каждый участник проекта является носителем знания и новых идей его реализации.

Наблюдая за развитием проекта Scratch и деятельностью школьников, хочу отметить, что мы имеем дело с новой формой обучения. Педагоги, приоткрыв окно в мир мультимедиа и программирования, выпускают ученика в информационную среду творчества и познавательной деятельности. А дети кроме предметных знаний приобретают качества, необходимые каждому человеку для успешной жизни и профессиональной карьеры, – умение поставить цель, организовать свою деятельность по достижению цели, критически оценить результаты своей работы, презентовать свою разработку сообществу, поделиться опытом, получить новые знания.

Людмила АЛСЫНБАЕВА, руководитель Центра информационных технологий тестирования Югорского НИИ информационных технологий, Ханты-Мансийск