Полная версия

Главная arrow Педагогика arrow Информационно-коммуникационные технологии в образовании

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Scratch (MIT, Massachusetts Institute of Technology)

Одной из визуальных сред программирования, получивших наибольшее распространение в последнее время, является Scratch[1].

Scratch — это бесплатная (что для образовательных учреждений является немаловажным фактором) среда программирования, которая позволяет создавать слайдшоу, игры, мультфильмы и многое другое. Разработана в 2006 г. группой Lifelong Kindergarten в лаборатории Media Lab Массачусетского технологического института под руководством Митчелла Резника.

Уникальность среды — в наличии двух режимов работы: онлайн и офлайн. Для работы с онлайн-версией используется сайт https:// scratch.mit.edu/, с офлайн-версией — необходимо установить программу на свой персональный компьютер.

Scratch изначально разрабатывалась как новая учебная среда для обучения школьников программированию. В ней можно создавать и управлять различными объектами, видоизменять их, перемещать по экрану, устанавливать формы взаимодействия между объектами.

Основными компонентами Scratch являются объекты, которые называют спрайтами. Состоит спрайт из набора кадров-костюмов и сценария-скрипта, он может видоизменяться или, иначе говоря, «менять свой костюм». Можно пользоваться готовыми спрайтами, которые загружают из библиотек, или рисовать самим, используя внутренний графический редактор Scratch.

Доброжелательным и понятным является интерфейс системы, соответствующий возрастным особенностям школьников. Все действия происходят на «сцене». Для программирования сценария программы используется технология Drag&Drop: перетаскивание мышкой блоков из окна блоков в область скриптов. Визуально обучающийся сразу увидит, как его изменения отражаются на работе проекта. При этом в любой момент в программу можно вносить разнообразные изменения. Секрет работы в среде состоит в том, что не нужно запоминать какие-либо комбинации, коды — программы в этой среде не пишут. Программы-скрипты «собирают» мышкой из разноцветных блоков.

По функциональному назначению блоки делятся на восемь групп (цвет определяет принадлежность блока к той или иной группе):

  • 1) движение (синий) — содержит команды перемещения объектов;
  • 2) внешность (фиолетовый) — команды изменения внешнего вида объекта;
  • 3) звук (лиловый) — команды управления звуком;
  • 4) перо (темно-зеленый) — команды рисования на экране;
  • 5) контроль (желтый) — контролирующие операторы, условные операторы и операторы циклов;
  • 6) сенсоры (голубой) — датчики, команды управления мышью, определяющие расстояние и координаты;
  • 7) числа (ярко-зеленый) — операции с числами, логические операторы, вычисления, команды сравнения;
  • 8) переменные (оранжевый) — команды управления переменными.

Блоки транспортируются мышью в центральную часть экрана

и сцепляются друг с другом, образуя единую монолитную программу. Такой подход формирует системный подход к программированию, навыки установления причинно-следственных связей и рефлексии деятельности.

Несмотря на свою простоту, Scratch предоставляет пользователю достаточно большой арсенал средств работы с мультимедийными ресурсами, а это, в свою очередь, вызывает интерес у обучающихся и способствует развитию положительной мотивации к предмету в целом. Можно приводить в движение не только спрайты, но и сам фон или сцену, на которой происходит действие.

Среди достоинств среды программирования Scratch выделяют большое (постоянно действующее) сообщество пользователей (после регистрации можно делиться своими впечатлениями, идеями). Использование библиотеки позволяет школьникам избавиться от рутины по написанию программ, сосредоточиться на творчестве, оптимизировать процесс создания проектов, дорабатывая проекты из библиотеки. Размещая свои проекты, обучающиеся вносят вклад в общую копилку интеллектуальных ресурсов. Таким образом, школьники привыкают к сотворчеству, осознают преимущества командной работы, социальную значимость своей работы.

Работая со Scratch, обучающиеся осваивают базовые понятия программирования, проявляют интерес к индустрии программирования, благодаря чему обучение становится личностно значимым. В результате ученик проходит все этапы, начиная от идеи проекта до этапа ее тестирования и отладки1.

Из опыта работы

ПРИМЕР. Реализация интегрированного подхода во внеурочной деятельности «Scratch на занятиях математического кружка. Паркет» (автор идеи: О.А. Тузова — к.т.н., учитель информатики и И КТ ГБОУ СОШ № 550 «Школа информационных технологий», г. Санкт-Петербург[2] [3]).

Используемое программное обеспечение: Scratch.

Целевая аудитория: школьники 5—6 классов.

Основная идея курса. Паркет — одна из тем, которые могут быть изучены на занятиях математического кружка с использованием среды программирования Scratch.

Для справки

Существует расширенное и более узкое (более строгое) толкование понятия «геометрический паркет». При расширенном толковании к паркету относится любое замощение плоскости произвольными многоугольниками без просветов и перекрытий. При строгом толковании добавляется ограничение: любые два многоугольника имеют либо общую сторону, либо только общую вершину, либо вовсе не имеют общих точек. При этом расширенное толкование паркета связано с серьезными методическими проблемами при анализе и построении этих геометрических структур. Поэтому предлагаемый учебный материал основывается на строгом определении, а расширенное — лишь упоминается.

Примерный план занятий

Занятие 1. Знакомство с геометрическим паркетом. Что такое паркет? Анализ — выделение элементов, определение типа многоугольников, из которых составлен паркет. Компьютерный практикум: построение паркетов из правильных многоугольников методом перетаскивания (Drag&Drop). Анализ результата: из каких многоугольников можно построить паркет.

Занятие 2. Закрепление понятия «геометрический паркет». Разработка алгоритмов построения паркета из квадратных и шестиугольных элементов. Компьютерный практикум: раскраска квадрата и шестиугольника с использованием симметричных построений. Разработка алгоритма и программы построения паркета из квадратных и шестиугольных элементов.

Занятие 3. Мозаики на клетчатом поле. Понятие «смещение на заданный вектор». Компьютерный практикум: разработка алгоритма и программы построения паркета на клетчатом поле, в котором элементы имеют диагональное смещение[4].

Занятие 4. Секреты мозаик М. Эшера. Анализ мозаик М. Эшера. Построение элемента мозаики из симметричных фрагментов. Компьютерный практикум: построение элемента мозаики из симметричных фрагментов; разработка алгоритма и программы построения паркета.

Занятие 5. Различные способы построения элемента мозаики — с помощью бумаги и ножниц, а также векторного графического редактора. Свободное творчество.

Занятие 6. Праздник-праздник! Защита творческих проектов. Подведение итогов.

Методические рекомендации по проведению занятий (https://goo. gl/77tMVh)

Большинство заданий рекомендуется выполнять в парах, при этом учитель провоцирует учеников на активное обсуждение, проговари- вание проблемы друг с другом и совместный поиск ее решения. Применяется схема «трехшаговое интервью», когда сначала один ученик задает вопросы, а другой отвечает на них, после чего они меняются ролями. При этом вопросы могут быть одними и теми же. Здесь важно, чтобы ученику не казалось, что он понял, он должен в этом убедить партнера по группе и себя. Третий шаг — группа (пара) представляет свое решение всем остальным участникам занятия.

Мнения экспертов

Широкие возможности Scratch позволяют применять в работе со школьниками самые разнообразные методики. Например, можно уйти от традиционного подхода последовательного изучения языка программирования. Вместо этого обучающиеся погружаются в среду, которую с помощью инструментов Scratch разрабатывает учитель для каждой учебной задачи, и в этой среде выполняют различные действия, направленные на освоение как предметных понятий из области математики или физики, так и основ алгоритмизации и программирования. Перед ребенком ставится задача, сформулированная средствами Scratch, и для ее решения он также использует инструменты Scratch. Таким образом, через игровые ситуации, интерактивные эксперименты, достраивание частично заданного сценария или разработку сценария по инструкции осваиваются такие математические понятия, как:

  • • числа целые и дробные, положительные и отрицательные;
  • • случайные числа;
  • • координаты на плоскости;
  • • относительные размеры и расстояние;
  • • углы и их значение;
  • • многоугольники, правильные многоугольники, паркет из многоугольников;
  • • симметрия;
  • • окружность и ее радиус, концентрические окружности, дуги. При этом ученик естественным образом сталкивается с различными алгоритмическими конструкциями, правилами разработки программного кода и присваивает их.

Такой способ освоения начальных навыков программирования, на наш взгляд, достаточно эффективен и имеет ряд преимуществ перед другими. Он подобен тому, как ребенок обучается и решает задачи в своей повседневной жизни под наблюдением взрослых, более опытных людей — где-то проявляя любопытство и самостоятельно исследуя, как устроен и работает тот или другой объект окружающего его мира, где-то решая упрощенные задачи, которые ему подкидывает взрослый.

О.А. Тузова,

к.т.н., учитель информатики и ИКТ ГБОУ СОШ№ 550 «Школа информационных технологий», г. Санкт-Петербург

Наш опыт показывает, что Scratch очень эффективно применяется для обучения программированию школьников младших и средних классов. Есть опыт использования планшетной версии и для дошкольников. Мы выбрали сетевой вариант использования среды. Наши школьники подключаются к сообществу скретчеров со всего мира, смотрят примеры проектов и учатся на опыте детей из разных стран, создают на их основе свои ремиксы и делятся с сообществом.

Среди создаваемых детьми проектов — мультфильмы, интерактивные презентации, тесты, рисунки-узоры и разнообразные игры (лабиринты, квесты, гонки, игры на логику и развитие памяти, кинетические игры и пр.).

Scratch распознает датчики Lego WeDo и осуществляет программирование роботов; существуют возможности программирования Arduino на Scratch — это создает уникальные возможности для проектной деятельности школьников.

Интересно, что для школьников младших классов знакомство со Scratch может носить пропедевтический характер в изучении математики или физики, например, при работе с системой координат, заставляя героя перемещаться по экрану с помощью клавиш управления, или при создании квеста с перемещением по Солнечной системе и расчете своего веса на разных планетах.

Помощь взрослого при работе школьников со Scratch заключается в подборе интересных мотивирующих заданий, преодолении трудностей при работе с теми или иными командами, создании условий для формирования навыков работы над программируемым проектом по этапам от идеи до тестирования.

При организации кружка по программированию в Scratch можно столкнуться с проблемами, когда обучающиеся сами задаются целью создать тот или иной проект, представляющий высокий уровень сложности для них. Здесь необходима работа по разбору подобных проектов, найденных в скретч-сообществе, развитие навыков по дифференциации одной сложной задачи на более мелкие. Индивидуальный подход при работе в малых группах может давать очень хорошие результаты в развитии творческих, математических способностей обучающихся, а также умений логически мыслить и программировать.

Н. В. Яникова,

учитель физики и информатики МБОУ «Тямшанская гимназия»

Псковского района, Псковская обл.

  • [1] Векслер В.А. «SCRATCH» — среда программирования для детей [Электронный ресурс]. URL: http://pedagogika.snauka.ru/2015/05/4251 (дата обращения: 12.05.2016).
  • [2] Хасапетов В.Г. Язык и среда программирования XXI века — Scratch (Скретч)[Электронный ресурс]. URL: http://festival.Iseptember.ru /articles/528168/(дата обращения: 12.05.2016).
  • [3] Тузова О.Л. Scratch на занятиях математического кружка. Паркет [Электронный ресурс]. URL: https://goo.gl/77tMVh (дата обращения: 04.07.2016).
  • [4] ЦукарьЛ. Учимся делать мозаики [Электронный ресурс]. URL: http://log-in.ru/articles/matematicheskie-mozaiki/ (дата обращения: 04.07.2016).
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>