Меню Услуги

Использование GoogleScratch для обучения алгоритмике в школе

Страницы:   1   2   3


Содержание

  • Введение
  • Глава 1. Использование новых технологий обучению алгоритмики в средней школе
  • 1.1. Место алгоритмики в курсе информатики средней школы
  • 1.2. Роль использования прикладного программного обеспечения в обучении школьников в контексте ФГОС
  • 1.3. Использование программы GoogleScratch в обучение программированию в разделе «Алгоритмика» в курсе информатики средней школы
  • Глава 2. Эффективность использования программы GoogleScratch в педагогический процесс курса информатика средней школы
  • 2.1. Цель, задачи, требования к результату изучения программирования по средствам GoogleScratch
  • 2.2. Материалы теоретических и практических занятий с использованием GoogleScratch
  • 2.3. Контролирующий эксперимент эффективности использования GoogleScratch в учебной деятельности
  • Заключение
  • Список использованной литературы

 

Введение

Действующий в нашей стране ФГОС НОО, представляет новые требования к технологиям и результатам обучения в школе. Компетентностный подход, на котором построены требования стандартов второго поколения, представляет собой развитие личностно-значимых компетенций (другими словами качеств), которые помогут школьнику гармонично развиваться и быть успешным в жизни.

Группа основных компетенций (ценностно-смысловая, общекультурная, информационная, коммуникативная и др.) формируется во время учебной и внеучебной детальности ребенка. Реализация учителем любой из перечисленных видов деятельности в средней школе осуществляется путем использования вариативных технологий обучения.

Использование интерактивных и информационно-технологических методов обучения, позволяет повысить интерес учеников к познавательной деятельности. Вариативность использования программного обеспечения сегодня, позволяет повысить интерес детей и компетенции педагога.

Особое внимание в педагогической среде уделяют изучению возможных подходов к организации проектной внеучебной образовательной деятельности по информатике в средней школе. Опыт таких видных педагогов как М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер свидетельствует, что такая деятельность позволяет, с одной стороны, организовать среду для самореализации и самоутверждения учеников, и, с другой стороны, сформировать у них тягу к творчеству и знаниям и дать подходящие средства её реализации. Решение выше указанной проблемы может базироваться на использовании в обучении информатике программы GoogleScratch (язык программирования Scratch).

Scratch – это объектно-ориентированная среда, в которой блоки программ собираются из разноцветных кирпичиков команд точно также, как машины или другие объекты собираются из разноцветных кирпичиков в конструкторах Лего. Кроме того, в нем можно найти современные идеи из сред визуального программирования типа Delphi и даже из презентационных систем. GoogleScratch – это мультимедийная система. Большая часть операторов языка направлена на работу с графикой и звуком, создание анимационных и видеоэффектов. Манипуляции с медиаинформацией – главная цель создания Scratch. На данный момент методика преподавания темы «Программирование в среде Scratch» не разработана. Поэтому, изучение вопроса возможностей внедрения программного обеспечения GoogleScratch является актуальным.

Изучением психолого-педагогических условий использования проектных методов в школе занимались К.Н. Вентцель, У. Килпатрик, Е.С. Полат, А.Е. Петров, И.М. Соловьев и т.д. Исследованием вопроса использование современных технологий для достижения образовательных целей и задач психологи и педагоги занимаются последние десятилетия. Своим работы данному вопросу посветили В.А. Красильникова, П. Коммерс и др.

Цель дипломной работы — разработка методических рекомендаций к изучению темы «Программирование в среде Scratch», в курсе информатики средней школы. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

  1. Определить место алгоритмики в обучении информатике школьников среднего звена;
  2. Изучить роль использования прикладного программного обеспечения в обучении школьников среднего звена в контексте ФГОС НОО;
  3. Выделить возможности использования программы GoogleScratch в обучении информатике школьников среднего звена;
  4. Назвать цель, задачи, требования к результатам изучения программирования по средствам GoogleScratch;
  5. Разработать материалы теоретических и практических занятий с использованием GoogleScratch;
  6. Провести контролирующий эксперимент эффективности использования GoogleScratch в учебной деятельности.

Объект исследования – курс информатики средней общеобразовательной школы. Предмет исследования – методы обучения в рамках темы «Программирование в среде Scratch».

В процессе работы были использованы метод исследования анализа психолого-педагогической и научно-методической литературы, эксперемент.

Структура дипломной работы. Работа состоит из введения двух глав, заключения, списка использованной литературы, и приложений.

В первой главе работы рассмотрены теоретические основы проблемы преподавания темы «Программирование в среде Scratch», обосновано значение изучение использования прикладного программного обеспечения в контексте ФГОС НОО.

Во второй главе описывается диагностика умения младших школьников программировать в среде Scratch. Кроме того, в этой главе представлены методические разработки уроков по теме «Программирование в среде Scratch», а так же проводится анализ эффективности разработанной методики.

Экспериментальная проверка разработанной методики прошла в НАЗВАНИЕ ШКОЛЫ и показала свою эффективность, что позволяет рекомендовать методику к использованию учителями информатики, работающих в средней школе.

 

Глава 1. Использование новых технологий обучению алгоритмики в средней школе

1.1. Место алгоритмики в курсе информатики средней школы

Основной целью курса ОИВТ является обеспечение прочного и сознательного овладения учащимися основами знаний о процессах преобразования, передачи и использования информации, роли информационных процессов в формировании современной научной картины мира, привитие учащимся навыков сознательного и рационального использования ЭВМ в своей учебной, а затем и в профессиональной деятельности.

Цели обучения информатике в школе: формирование у учащихся представлений о свойствах информации, способах работы с ней, в частности с использованием компьютера.

Задачи обучения информатике в школе:

– познакомить школьников с основными свойствами информации, научить приемам организации информации и планирования деятельности, в частности учебной, при решении поставленных задач;

– дать первоначальные представления о компьютере и современных информационных и коммуникационных технологиях;

— дать представления о современном информационном обществе, информационной безопасности личности и государства. [1]

Содержание курса обучения регламентируется государственным образовательным стандартом по данному предмету. Анализ государственного стандарта, а также базовых нормативных документов, в частности примерного календарного планирования по предмету, показал, что в своем первоначальном виде курс ОИВТ, предлагаемый школам содержит в себе множество недостатков и не адаптирован к условиям непрерывного развития информационных технологий.

Таблица 1. Содержание курса ОИВТ в среднем звене общеобразовательной школы

Класс Содержание курса
5 класс Первоначальное представление об ОС. Освоение графического редактора Paint. Основы создания текстовых документов. Работа с программой «Блокнот»
6 класс
7 класс Базовый курс пользователя ЭВМ
8 класс Изучение ПО
9 класс Основной курс пользователя ЭВМ

Основы алгоритмизации

 

Познавательные процессы: восприятие, внимание, воображение, память, мышление, речь – выступают как важнейшие компоненты любой человеческой деятельности. Для того, чтобы удовлетворить свои потребности, общаться, играть, учиться и трудиться, человек должен воспринимать мир, обращать внимание на те или иные моменты или компоненты деятельности, представлять то, что ему нужно делать, запоминать, обдумывать, высказывать суждения. Поэтому, без участия познавательных процессов человеческая деятельность невозможна, они выступают как ее неотъемлемые внутренние моменты. Они развиваются в деятельности, и сами представляют собой особые виды деятельности [18].

Развитие человеческих задатков, превращение их в способности – одна из задач обучения и воспитания, решить которую без знаний и развития познавательных процессов нельзя. По мере их развития, совершенствуются и сами способности, приобретая нужные качества. Знание психологической структуры познавательных процессов, законов их формирования необходимо для правильного выбора метода обучения и воспитания.

Чтобы успешно развивать познавательные процессы в учебной деятельности, необходимо, искать более современные средства и методы обучения. Использование компьютера с его огромными универсальными возможностями и будет являться одним из таких средств.

Доказано, что процесс обучения школьников может быть более эффективным, если при объяснении определенных заданий будет использован компьютер, так как:

  • его использование оптимизирует деятельность учителя;
  • применение цвета, графики, звука, современных средств видеотехники позволяет моделировать различие ситуации и среды, развивая при этом творческие и познавательные способности учащихся;
  • он позволяет усилить познавательные интересы ученика:

Компьютер естественно вписывается в жизнь школы и является еще одним эффективным техническим средством, при помощи которого можно значительно разнообразить процесс обучения. Каждое занятие вызывает у детей эмоциональный подъем, даже отстающие ученики охотно работают с компьютером, а неудачный ход урока вследствие пробелов в знаниях побуждает часть из них обращаться за помощью к учителю или самостоятельно добиваться знаний.

С другой стороны, такой метод обучения очень привлекателен и для учителей: помогает им лучше оценить способности и знания ребенка, понять его, побуждает искать новые, нетрадиционные формы и методы обучения. Это большая область для проявления творческих способностей для многих: учителей, методистов, психологов, всех, кто хочет и умеет работать, может понять сегодняшних детей, их запросы и интересы, кто их любит и отдает им себя [7].

Кроме того, компьютер позволяет полностью устранить одну из важнейших причин отрицательного отношения к учебе – неуспех, обусловленный непониманием, значительными пробелами в знаниях. Работая на компьютере, ученик получает возможность довести решение задачи до конца, опираясь на необходимую помощь. Одним из источников мотивации является занимательность. Возможности компьютера здесь неисчерпаемы, и очень важно, чтобы эта занимательность не стала превалирующим фактором, чтобы она не заслоняла учебные цели.

Одним из разделов, изучаемых в курсе информатики средней школы, является «Алгоритмика и основы программирования». Термин алгоритмизация в научно-технической литературе имеет множество несовпадающих значений, поэтому прежде чем обсуждать тему алгоритмизации представим спектр мнений по данному вопросу.

Алгоритмизация — процесс систематического составления алгоритмов для решения поставленных прикладных задач. Алгоритмизация считается обязательным этапом в процессе разработки программ и решении задач на ЭВМ. Именно для прикладных алгоритмов и программ принципиально важны детерминированность, результативность и массовость, а также правильность результатов решения поставленных задач.

Другими словами:

  • алгоритмизация — этап решения задачи, состоящий в нахождении по формулировке задачи алгоритма её решения;
  • алгоритмизация — раздел информатики, изучающий методы, приёмы построения алгоритмов и их свойства (иногда также называется алгоритмикой) [45].

В статье «Основы алгоритмизации и программирование» я нахожу такое объяснение: Алгоритм означает точное описание некоторого процесса, инструкцию по его выполнению. Разработка алгоритма является сложным и трудоемким процессом. Алгоритмизация – это техника разработки (составления) алгоритма для решения задач на ЭВМ.

Наконец, в Большой Советской энциклопедии в статье Н. П. Бусленко «Алгоритмизация процессов» я нахожу следующее развернутое описание алгоритмизации в части алгоритмизации процессов:

Алгоритмизация процессов – алгоритмическое описание процессов, описание процессов на языке математических символов для получения Алгоритма, отображающего элементарные акты процесса, их последовательность и взаимосвязь. Алгоритмы, получающиеся путём А. п., предназначаются, как правило, для реализации на ЭВМ [28].

Построение алгоритмов, описывающих реальные процессы, связывается обычно с двумя задачами: нахождением эффективных систем обработки информации и исследованием математическими методами процессов функционирования больших систем. В задачах 1-го типа для построения алгоритма управления необходимо к алгоритму, описывающему процесс функционирования системы, присоединить алгоритм определения оптимального решения или оптимальных значений параметров управления. В задачах 2-го типа А. п. функционирования большой системы позволяет провести количественное и качественное исследования, связанные с оценкой основных её свойств (эффективности, надёжности и др.).

Для проведения алгоритмизации процесс расчленяется на элементарные акты (подпроцессы), применительно к которым может быть дано математическое описание, исходя из известных математических схем алгебры логики, конечных автоматов, случайных процессов, массового обслуживания теории и др. Соотношения, описывающие элементарные акты процесса, объединяются в систему, дополняются описанием взаимосвязей между актами и представляются в виде алгоритма.

Операции и процедуры, являющиеся элементами алгоритмического описания процесса, для программирования и реализации на ЭВМ удобно записывать на языке программирования, с которого при помощи трансляторов-программ алгоритм автоматически переводится на язык команд (операций) конкретной ЭВМ. При этом одной операции алгоритма может соответствовать в общем случае несколько операций ЭВМ.

Итак, согласно спектру представленных мнений, алгоритмизация – это процесс составления алгоритмов; этап решения задачи; раздел информатики (алгоритмика); описание очередности выполнения операций; техника разработки (составления) алгоритма. Кроме того, алгоритмизация процессов – это алгоритмическое описание процесса с целью получения алгоритма.

1.2. Роль использования прикладного программного обеспечения в обучении школьников в контексте ФГОС

Стандарт второго поколения определил требования, которым должны соответствовать образовательный процесс, его результат и, что не менее важно, условия обучения. [1] Инновации в системе образования связаны с внесением изменений:

— в цели, содержание, методы и технологии, формы организации и систему управления;

— в стили педагогической деятельности и организацию учебно-познавательного процесса;

Узнай стоимость написания такой работы!

Ответ в течение 5 минут!Без посредников!

— в систему контроля и оценки уровня образования;

— в систему финансирования;

— в учебно-методическое обеспечение;

— систему воспитательной работы;

— учебный план и учебные программы;

— в деятельность учащегося и преподавателя.

В стандарте 2009 года принципиально содержание образования детально и подробно не прописано, зато четко обозначены требования к его результатам, не только предметным, но и метапредметным, и личностным. И теперь задача системы образования — делать все возможное для достижения обозначенных результатов [1]:

  1. разрабатывать новые образовательные программы;
  2. применять эффективные образовательные технологии;
  3. совершенствовать условия, в которых учатся дети.

Использование возможностей современных развивающих технологий, позволяет решать задачи, которые ставит школе ФГОС.

Роль информационно-коммуникативных технологий в ключе развивающего обучения очень велика. И.Т. Виштынейцкий определяет понятие ИКТ, как совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, интегрированных с целью сбора, обработки, хранения, отображения и использования информации в интересах ее пользователей. [11]

Основной компонент ИК-технологий – прикладное программное обеспечение (ППО). ППО – программа, предназначенная для выполнения определенных задач, рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем [39].

Другими словами это программы, при помощи которых ребенок может получать знания и развивать группы умений, согласно своим интересам, а так же для достижения образовательных задач.

Изучив возможные классификации прикладного обеспечения, были определены основные программы, которые могут использовать в учебной и внеучебной деятельности учеников средней школы.

Таблица 2. Вариативность использование ППО в учебной и внеучебной деятельности учеников средней школы

Элемент ППО Использование
Программные средства общего назначения
1 Текстовые редакторы оформление рефератов, докладов, сочинений, таблиц
2 Графические редакторы работа с изображениями, создание графиков (роза ветров и др.), диаграмм
3 Электронные таблицы поиск и обработка табличной информации (наблюдения за погодой, численность и популяция животных, исторические события и др.)
4 Веб-браузеры поиск информации
Программные средства специального назначения
5 Экспертные системы поисковые справочные (энциклопедические) системы, программы по созданию и решению тестов
6 Мультимедиа-приложения создание, редактирование и защита презентаций
7 Гипертекстовые системы электронные словари, энциклопедии, справочные системы
Профессиональные программные средства
8 Геоинформационные системы создание картосхем, наблюдения за объектами и явлениями
9 Программы программирования создание простых и сложных алгоритмов и программ

 

Анализируя возможности использования ППО в рамках учебной и внеучебной деятельности учеников средней школы, можно установить, что варианты использования данных программ позволяют отвечать притязаниям практически всех учеников, в зависимости от их желаний и задач, которые они ставят перед собой.

Одним из вариантов использования ППО может стать проект, в независимости от своего типа, использования различных программ помогут сделать проект интересным для учеников, информативным для учителя и полезным для ребенка, занимающегося его созданием.

В контексте темы исследование, выделяются следующие типы прикладного программного обеспечения, используемого в контексте раздела «Алгоритмикп и основы программирования»:

1) Pascal;

2) MS Visual Basic;

3) Технологии VBA для офисных приложений, таких как MS Word, MS Excel, MS PowerPoint.

Однако данные программы, являются сложными и неадаптированными для школьного возраста. В последнее время большое внимание уделяется внедрению программам Visual C+ и GoogleScratch.

Использование таких простейших программ позволяет достигать образовательных, воспитательных и обучающих задач. Достижение целей происходит 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 [29].

  • 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.
  • 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.
  • Для облегчения процесса создания программы разработчики реализовали защиту системы от синтаксических ошибок. То есть при совмещении графических блоков можно получить только синтаксически правильные конструкции.
  • Широкие возможности манипуляции с визуальными данными развивают навыки работы с мультимедиа информацией, 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.
  • 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.
  • Получение навыков общения в IT-сообществе, умения провести преобразование ил редактирование 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.

Школьники могут создавать проекты, не требующие сложной алгоритмической структуры. 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.

Опыт работы аспирантов И.Г. Семакина с учащимися средней школы 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, операционной системой Windows (уверенно оперируют с графическими и звуковыми файлами), программой Проводник и интернет – браузерами: Internet Explorer и Firefox Mozilla.

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, можно отметить, что мы имеем дело с новой формой обучения. Педагоги, обратившись к миру 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.

1.3. Использование программы GoogleScratch в обучение программированию в разделе «Алгоритмика» в курсе информатики средней школы

Scratch – среда программирования, появившаяся относительно недавно, даёт возможность учащимся младшего и среднего школьного возраста создавать игры, фильмы, анимированные истории и многое другое. Программа Scratch в объектно-ориентированной среде «собирается» из разноцветных блоков команд так же, как собираются из разноцветных кирпичиков в конструкторах Лего различные объекты. Создание программ в Scratch происходит путём совмещения графических блоков в стеках. При этом блоки сделаны так, что их можно совмещать только в синтаксически верные конструкции, что исключает ошибки. Различные типы данных имеют разные формы блоков, подчеркивая совместимость / несовместимость объектов между собой. Имеется возможность внесения изменений в программу даже тогда, когда она запущена, что позволяет экспериментировать с новыми идеями по ходу решения задачи. В результате выполнения простых команд создаётся сложная модель, в которой взаимодействуют множество объектов, наделенных различными свойствами. После того как проект создан в Scratch, есть возможность его разместить на сайте http://scratch.mit.edu/.

Одним из принципиальных достоинств данной среды является то, что она является свободно распространяемым программным продуктом, таким образом, любое образовательное учреждение может скачать программу из интернета и приступить к непосредственному изучению и работе в новой среде программирования. Scratch не требует установки [23].

Сама идеология Scratch позволяет использовать при обучении современные методики и технологии обучения, такие как проблемный подход и метод проектов. После изучения основных конструкций языка и возможностей среды ставится задача по созданию и разработке соответствующего проекта. Это могут быть различные истории, тематику которых учитель предлагает с учётом возрастных особенностей учащихся, например, «Моя семья», «Мои увлечения», «Талантливые люди» (традиционная тематика проектов для пропедевтического обучения); рекламные ролики; анимированные истории по стихам и сказкам, изучаемым в школе и просто любимым учениками и т.д.

Данная технология обучения стимулирует учащихся к освоению возможностей языка программирования, изучению предмета «Информатика и ИКТ», подчеркивая их практическую личностную значимость. Анализ работы в Scratch показывает, что программа достаточно проста и легко осваивается. Однако, несмотря на свою простоту, Scratch предоставляет пользователю разнообразные средства работы с мультимедийными ресурсами, что вызывает интерес у учащихся, способствует развитию положительной мотивации к предмету в целом.

Среда Scratch разработана и поддерживается группой MIT Media Lab из Массачусетского института технологии (http://scratch.mit.edu). Scratch является бесплатным продуктом, что немаловажно для российских школ. Его разработка ведётся на языке Squeak, одном из наследников Smalltalk. Алан Кей, стоящий у истоков Smalltalk, а значит и у самых корней объектно-ориентированных технологий вообще, очень заинтересованно относится к развитию мышления и креативности детей. Причём Кей считает, что такое развитие должно начинаться как можно раньше: «…the media that powerfully shape our ways of thinking must be made accessible as early in life as possible». Среда (и язык) программирования Scratch, по задумке его создателей, является как раз тем средством, которое способно формировать «способы мышления».

Одной из главных концепций языка Scratch, является развитие собственных задумок с первой идеи до конечного программного продукта. Для этого в Scratch имеются все необходимые средства:

  • стандартные для языков процедурного типа: следование, ветвление, циклы, переменные, типы данных (целые и вещественные числа, строки, логические, списки – динамические массивы), псевдослучайные числа;
  • объектно-ориентированные: объекты (их поля и методы), передача сообщений и обработка событий;
  • интерактивные: обработка взаимодействия объектов между собой, с пользователем, а также событий вне компьютера (при помощи подключаемого сенсорного блока);
  • параллельное выполнение: запуск методов объектов в параллельных потоках с возможностью координации и синхронизации;
  • создание простого интерфейса пользователя.

Вместе с тем в Scratch пока отсутствуют такие важные компоненты языка вообще и объектно-ориентированного языка в частности, как процедуры и функции, передача параметров и возвращение значений (кроме как через глобальные переменные), рекурсия, определение классов объектов, наследование и полиморфизм, обработка исключений, текстовый ввод и файловый ввод и вывод. Однако не вызывает сомнений, что в ближайшем будущем язык пополнится этими и, вероятно, некоторыми другими компонентами. Как мы видим, Scratch действительно имеет богатые возможности. При этом для начала его изучения не требуется ничего (на первых порах), кроме умения читать, поскольку программа составляется из готовых цветных блоков. Этому уровню соответствуют практически все первоклассники.

Одной из важнейших особенностей проекта Scratch является большое постоянно действующее сообщество пользователей. Собственные разработки можно выкладывать в интернет и затем просматривать их на любом компьютере, где установлена Java (или сам Scratch). В настоящее время актуальной является версия Scratch 1.3, поддерживающая кириллицу (и несколько десятков других языков).

Уже в средней школе дети легко могут освоить такие понятия как «параллельность» и «синхронизация». При этом важным является не «знание» терминологии, но понимание взаимной связи выполняющихся потоков [30].

Scratch берет все лучшее от вычислительной техники и дизайна интерфейсов для того, чтобы сделать процесс программирования более привлекательным и доступным для детей, подростков и тех, кто хочет научиться программированию. Основные особенности Scratch:

  • Блочное программирование. Для создания программ в Scratch, вы просто совмещаете графические блоки вместе в стеках. Блоки сделаны так, чтобы их можно было собрать только в синтаксически верных конструкциях, что исключает ошибки. Различные типы данных имеют разные формы, подчеркивая несовместимость. Вы можете сделать изменения в стеках, даже когда программа запущена, что позволяет больше экспериментировать с новыми идеями снова и снова.
  • Манипуляции данными. Со Scratch вы можете создать программы, которые управляют и смешивают графику, анимацию, музыку и звуки. Scratch расширяет возможности управления визуальными данными, которые популярны в сегодняшней культуре – например, добавляя программируемость, похожих на Photoshop фильтров.
  • Совместная работа и обмен. Сайт проекта Scratch предлагает вдохновение и аудиторию: вы можете посмотреть проекты других людей, использовать и изменить их картинки и скрипты, и добавить ваш собственный проект. Самое большое достижение – это общая среда и культура, созданная вокруг Scratch.

Scratch предлагает низкий пол (легко начать), высокий потолок (возможность создавать сложные проекты) и широкие стены (поддержка большого многообразия проектов). В работе со Scratch уделяется особое внимание простоте, иногда даже в ущерб функциональности, для большей понятности.

Когда учащиеся работают над проектом в Scratch, они имеют шанс выучить важные вычислительные концепции, такие как повторения, условия, переменные, типы данных, события и процессы. Scratch уже был использован для представления этих понятий учащимся различных возрастов, от элементарной школы до колледжа. Некоторые учащиеся перешли от традиционных, текстовых, языков программирования, после того, как им показали программирование в Scratch.

Scratch основан на лучшем от языка программирования Squeak. Он был вдохновлен предыдущей работой над Logo и Squeak Etoys, но задуман более простым и интуитивным.

Scratch – проект с открытым исходным кодом, но закрытой командой разработчиков. Исходный код доступен в свободном доступе, но приложение разрабатывается маленькой командой ученых из MIT Media Lab.

На основе анализа учебников и возможностей программы нами сделан вывод, что обучение учащихся средней школы программированию в среде Scratch должно проходить поэтапно, от простого к сложному. Для большего понимания того, как устроена программа, учащимся, на начальном этапе нужно привести пример из жизни. Таким примером может служить конструктор Лего, в котором фигуры и конструкции собираются из различных частей – кубиков, что в свою очередь показывает необходимость подбора правильных кубиков, так как если это не учитывать, то нужную фигуру или конструкцию мы не получим. Также учащимся легче понять понятие «алгоритм» из примера – инструкции по сборке.


Узнай стоимость написания такой работы!

Ответ в течение 5 минут! Без посредников!

Страницы:   1   2   3