Пропедевтика программирования на примере среды программирования Scratch
Scratch — это, в первую очередь, система программирования, обладающая всеми необходимыми атрибутами. Scratch имеет собственный редактор текста программы, построенный на интересной идее конструкторов Lego: все операторы языка и другие его элементы представлены блоками, которые могут соединяться один с другим, образуя скрипт (фрагмент кода). Важной особенностью блоков является их «специализация»: имеется несколько видов блоков и они могут составляться не произвольным образом, а лишь сообразно своему назначению. Так и в конструкторе Lego не каждую деталь можно соединить с любой другой. Это ограничивает количество возможных вариантов соединения, и, соответственно, исключает возможность появления синтаксических ошибок. Кроме этого имеется транслятор, унаследованный от Squeak, и отладчик, позволяющий выполнять программы в пошаговом режиме.
Как язык программирования, Scratch представляет собой разновидность объектно-ориентированного языка, наследника первого объектно-ориентированного языка Smalltalk. Такая родословная Scratch позволяет программисту свободно использовать его в качестве инструмента для моделирования объектов и процессов реального мира. Встроенная и интуитивно понятная графическая подсистема языка позволяет легко проводить визуализацию динамики модели, а также включать в неё элемент интерактивности.
Одной из важнейших особенностей Scratch как языка программирования является его событийно-ориентированный характер. Это означает, что все объекты взаимодействуют при помощи обмена сообщениями. Такая схема обмена информацией делает Scratch близким к современным объектно-ориентированным языкам и позволяет впоследствии более просто организовать переход к изучению Java, Delphi, C# и др.
Можно выделить следующие свойства Scratch, имеющие значительный педагогический потенциал:
— Простота и дружественность интерфейса позволяют начинать изучение программирования, как только дети научатся читать.
— Редактор текстов как конструктор дает возможность на подсознательном уровне превратить «учёбу» в «не учёбу», а кроме того — сократить количество ошибок в программе.
— Ориентированность на графику , так как доказана эффективность обучения с опорой на наглядно-образное мышление.
— Объектная ориентированность позволяет изучить основные способы создания программ с объектами.
— Ориентация на обработку событий способствует формированию метаумения устанавливать причинно-следственные связи, развитию логического мышления, закладывает основы системного мировосприятия через демонстрацию систем как объектов со связями. Наблюдая за поведением таких объектов, ученик приобретает умение отделять существенные признаки предмета от несущественных. Такая аналитико-синтетическая работа характерна для начальных этапов поисково-исследовательской деятельности (Н. А. Менчинская).
— Многопоточность позволяет не просто строить модели объектов, но создавать модели действительно комплексных систем, причём без излишних технических сложностей.
Scratch не только язык программирования, но и удачная среда для проектной деятельности, поскольку всё необходимое для такой деятельности включено в его состав:
— графический редактор для создания и модификации визуальных объектов;
— библиотека готовых графических объектов (некоторые из них содержат наборы скриптов);
— библиотека звуков и музыкальных фрагментов;
— большое количество примеров;
— динамичное и дружелюбное сообщество любителей Scratch, к которому можно подключиться при помощи Интернета.
Работа в среде Scratch может быть организована как индивидуально, так и коллективно.
Особенности Scratch делают его очень удобной, практически идеальной средой для обучения моделированию . Среди моделей на Scratch можно выделить: простую или интерактивную анимацию; феноменологическую модель объекта, процесса или явления; математическую модель.
Scratch можно рассматривать как инструмент творчества. Огромное количество визуальных эффектов делает Scratch очень привлекательным в качестве средства самовыражения.
Исходя из вышесказанного, педагогический потенциал среды Scratch можно представить как совокупность ресурсов, возможностей и способностей, и позволяет рассматривать её как перспективный инструмент (способ) организации междисциплинарной внеучебной проектной научно-познавательной деятельности школьника, направленной на его личностное и творческое развитие.
Перечисленные особенности Scratch оказывают влияние на развитие таких личностных качеств ученика:
— ответственность и адаптивность;
— творчество и любознательность;
— критическое и системное мышление;
— умения работать с информацией и медиасредствами;
— межличностное взаимодействие и сотрудничество;
— ставить и решать проблемы;
— направленность на саморазвитие;
Для успешной работы в среде Scratch желательно, чтобы школьник имел предварительную практику работы за компьютером.
Из опыта работы с детьми: