“Первые шаги в программировании, как первые ходы в шахматной партии” (Часть 1)

В данной серии статей будет рассказано как научить детей основам программирования. Будут рассмотрены основные алгоритмические структуры: линейный алгоритм, условный алгоритм, циклический алгоритм. Чтобы обучающимся было интересно познавать данные структуры предлагается задействовать игровой модуль в обучении, а именно научить детей такой интересной и полезной игре как шахматы. Шаг за шагом дети будут строить свою шахматную доску и закреплять навыки программирования.

Блоки нашего обучения

Блок 1. Введение в Scratch. Изучение линейного алгоритма
Предполагаемая продолжительностьЦель блока
60 минЗнакомство с учащимися, знакомство с интерфейсом программы Scratch (оффлайн и онлайн версии). Построить первый линейный алгоритм
Что делаем: Знакомимся с обучающимися, узнаем об их интересах, что они хотят получить от занятий программированием. Знакомим обучающихся с интерфейсом программы. Обучающие программируют свой первый линейный алгоритм, знакомятся с блоком «Движение» и «События». Говорим о том, что мы можем запрограммировать с помощью данного программного обеспечения, обсуждаем цели всего творческого задания (к концу творческого занятия необходимо уметь рисовать доску, расставлять на ней фигуры, кроме этого необходимо для каждой фигуры написать программу, которая будет показывать, как фигура ходит). Рассказываем, как ходят фигуры: пешка, слон, ладья В конце занятия регистрируемся на сайте scratch.mit.edu, для возможности работы над проектом вне зависимости от места нахождения обучающегося и наличия программного обеспечения на компьютере.
Блок 2. Изучение алгоритма цикла («повторять всегда», «повторить n раз»). Понятие переменной
Предполагаемая продолжительностьЦель блока
90 минПродолжить знакомство обучающих с программным обеспечением Scrtach, дать понятие игрового цикла.
Что делаем: Обсуждаем с детьми программы из первого урока, что удалось достичь при выполнении домашнего задания. Показываем, как можно нарисовать собственный спрайт. Говорим о проблемах линейных алгоритмов: они не могут повторяться, каждый раз необходимо перезапускать программу и т.п. Рассказываем, что такое цикл, рассматриваем виды циклов («повторять всегда», «повторить n раз». Строим первые программы с использованием цикла. Ходы короля и ферзя.

Предполагаемые результаты обучающихся:

Артефакты:

Артефактом будет являться программный продукт, который обучающиеся создадут после окончания творческого задания. Кроме этого по окончанию занятий обучающие получат основы знаний игры в шахматы.

Soft skills:

— умение анализировать поставленные задачи для их интерпретации

 навыки публичного выступления

 умение использовать информационные технологии для коммуникации

 навыки размещения и сопровождения материала в информационной сети

 умение грамотно организовывать рабочее место и время и планировать деятельность с учетом имеющихся ресурсов и ограничений

умение искать информацию с использованием традиционных методов и современных информационных технологий, а также в свободных источниках;

. способность к самообучению;

— способность доводить начатое до конца;

Hard skills:

— навыки работы с игровыми приложениями

— навыки работы с программным обеспечением Scratch

— навыки игры в шахматы

— умение вести проектную деятельность;

Вариантов образовательного пути в данном творческом задании несколько:

— дети могут следовать инструкции преподавателя по созданию шахматной доски и проектированию движения на ней фигур;

— обучающиеся могут самостоятельно выбирать цвет шахматной доски, дополнять игровое поле различными спрайтами, создавать фигуры по собственному образцу, придумать новые правила игры и запрограммировать их в своих проектах. Это позволит не ограничивать их в строгие рамки, при этом преподаватель еще раз проверить как был усвоен материал по программированию в среде SCRTACH.Кроме этого, если кому-то из обучающихся покажется трудно программировать шахматные фигуры, то преподаватель может предложить сделать итоговый проект для шашек (программируется только одна фигура) или для какой-то другой аналогичной клеточной игры, к примеру, это могут быть крестики нолики, но на поле размером 8 на 8. Это позволит не ограничивать ребят в рамках одной конкретной задачи и предоставит им свободу выбор.

Обратить внимание:

Сразу на первом занятии творческого блока ставится цель – используя навыки программирования создать шахматную доску с фигурами, которые будут совершать простейшие ходы. Стоит обратить внимание, что это способствует развитию интереса у обучающихся к игре шахматы. При этом, если обучающие увлекутся сильнее данной логической игрой, то они будут развивать такие важные навыки для программиста как внимание, усидчивость, умение концентрироваться на проблеме, умение принимать решение в ограниченных условиях и в стрессовой ситуации. Все эти навыки помогут будущим программист и просто обычным людям достичь успеха в современном мире.

По результатам Блока №1, чтобы дети лучше усвоили основные понятия программного обеспечения, а также для домашних заданий для данного блока и на протяжение всего творческого задания рекомендуется использовать [1, 5]. Несмотря на то, что в [5] рассматривается версия SCRATCH 2.0 книга хорошо иллюстрирована и понравится детям начальной школы (2,3 классы). В этих книгах подробным образом разобраны простейшие примеры, поэтому даже если преподаватель до этого никогда не программировал на данном языке, ему будет очень легко разобраться с интерфейсом программы и основными блоками.

Рис. 1 Шахматная доска. Циклы

Если у обучающихся возникают вопросы зачем необходим цикл «повторять всегда» и почему нельзя делать программы с использованием цикла «повторять n раз», то необходимо показать примеры работы программ с этим циклом. Уделить внимание тому, что при выборе цикла «повторять всегда» спрайт будет работать по заданной программе всегда вне зависимости от других событий в программе, нет необходимости перезапускать программу или цикл дополнительными командами, такими как к примеру «отправить сообщение».

При работе с клонами очень важно показать обучающимся, а также привести примеры, в которых будет рассмотрен вопрос «жизни» клона в программе и на игровом поле. Необходимо помнить, что даже если клон или спрайт спрятался, то при касании его будут происходить такие же действия, как при ситуации, когда данный спрайт или клон будет находиться в состоянии виден. Поэтому если клон не нужен его необходимо удалять командой «удалить клон»

По результатам Блока №2 необходимо, чтобы обучающиеся правильно разобрались с понятием цикл и переменная. Преподавателю необходимо воспользоваться учебными пособиями [6] и [5]. В данных книгах хорошо рассказывается о том, что такое переменная. Какие типы данных существуют в SCRATCH. Кроме этого обязательно включить в домашнее задание простейшие задачи на использование переменных (например, подсчет количества касаний, сколько яблок собрали, и т.п.). Во всех задачах обратить внимание обучающихся на то, что решить поставленные проблемы по подсчету возможно только с использованием переменных. Дать возможность обучающимся самостоятельно придумать задания с использованием переменных, для детей младшего возраста провести аналогию с коробкой, у которой есть название и в которую могут складываться различные однотипные предметы (работа с переменной происходит аналогично).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Scratch для детей. Самоучитель по программированию / Мажед Маржи; пер. с англ. М. Гескиной и С. Таскаевой — М. : Манн, Иванов и Фербер, 2017. — 288 с.
  2. 42 проекта на Scratch 3 для юных программистов — СПб.: БХВ-Петпебург, 2019 – 184 с.: ил.
  3. Гибкое сознание. Новый взгляд на психологию развития взрослых и детей / Кэрол Дуэк – Москва, «Манн, Иванов и Фербер», 2021 г. – 304 с.
  4. Твердость характера. Как развить в себе главное качество успешных людей / Дакворт А. – Издательство Э, 2018 – 352 с.
  5. Scratch для юных программистов / Голиков Д. В. — СПб.: БХВ-Петербург, 2017. — 192 с.: ил
  6. Проектная деятельность школьника в среде программирования Scratch: учебно-методическое пособие / В. Г. Рындак, В. О. Дженжер, Л. В. Денисова. — Оренбург: Оренб. гос. ин-т. менеджмента, 2009. — 116 с.: ил.