Роль програми «Скретч» у освіті середніх шкіл України

роль програми «скретч» у освіті середніх шкіл україни

Вступ Актуальність дослідження впливу програми «Скретч» на навчальний процес в освіті зумовлена потребою пізнання інформатики та психології навчання. Про це свідчить стаття А. В. Литвина «Викладання анімаційного середовища програмування Скретч в системі додаткової освіти (на прикладі гуртка)», навчально-методичний посібник В. Г. Риндака «Проектна діяльність школяра в середовищі програмування Scratch».

Вивченню впливу інформатики на загальну освіту приділяли багато уваги вчені - педагоги та психологи, але зосереджували свої дослідження на користі даної програми для всіх учнів, не залежно від вибору професії, тому дослідження «Вплив програмування «Скретч» є актуальним для подальшого вивчення як інформатики, так і психології навчання.

Мета роботи — систематизація й узагальнення знань про інформатизацію системи освіти.

Мета роботи передбачає розв’язання таких завдань:

1) розкрити практичне призначення алгоритмів і програм;

2) підготувати учнів до подальшого вивчення більш складних мов програмування;

3) визначити функціональність роботи циклів і умовних операторів;

В перспективі ми плануємо:

1) розробити методику з поглибленого вивчення середовища Скретч;

2) допомогти педагогам перейняти досвід роботи і навчити своїх вихованців даному курсу.

Об'єкт дослідження — об'єктно-орієнтоване середовище програмування Скретч.

Предмет дослідження — викладання анімаційного середовища програмування Скретч.

Методи дослідження. Для розкриття теми наукової роботи було використано такі методи:

? методи аналізу і синтезу застосовано для визначення особливостей програмування у середовищі Скретч.;

? описовий метод задіяно під час описування роботи операторів;

? метод узагальнення використано для з’ясування значення самої програми;

? бібліографічний метод застосовано під час укладання списку використаних джерел;

Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що результати дослідження можуть бути використані під час підготовки до уроків, написання рефератів, участі в конкурсах і олімпіадах із таких дисциплін, як «Інформатика», «Психологія».

Структура наукової роботи. Робота складається зі вступу, двох розділів, висновків, списку використаних джерел загальним обсягом 26 сторінок, з них обсяг основного тексту — 19 сторінок, список використаних джерел нараховує 6 позицій.

Розділ 1. Огляд літератури з теми дослідження Останнім часом до вивчення впливу комп’ютерних програм на освіту звернулися такі українські автори, як О. П. Буйницька, М.М. Чепіль та ін. Цей напрям є одним з досліджених у педагогіці України.

У процесі написання наукової роботи використано різні джерела, що містять цікаву інформацію про педагогіку та інформатику. Серед джерел, які мають значення для вивчення цієї теми, важливе місце належать книгам О.П. Буйницької «Інформаційні технології та технічні засоби навчання» Таболкіна Д. «Інформатика».

У книзі Таболкіна Д. «Інформатика» розповідається про основи інформатики та користування мережею Інтернет. Ще у цьому творі акцентовано увагу на апаратному забезпеченні ПК, використанні ПК та комп’ютерних мережах.

Щодо книжки О.П. Буйницької «Інформаційні технології та технічні засоби навчання» [2], то в ній докладно оповідається про сучасні інформаційно-комунікативні технології, що застосовуються для опрацювання і подання навчальних, консультативних та рекламних матеріалів. Також ґрунтовно досліджує концептуальні та методичні засоби використання сучасних інформаційних технологій для збору, аналізу та використання інформації в міжнародних інформаційних потоках у своїй книзі С. П. Кудрявцева, В. В. Колос «Міжнародна інформація».

У книзі М.М.Чепіль, Н. З. Дудник «Педагогічні технології"[4] містяться відомості про організування педагогічного процесу на інноваційній основі. Також там репрезентується про історію становлення педагогічних технологій та основи інформаційної культури учнів і педагогів.

А.В. Литвин у своїй інтернет-статті «Викладання анімаційної середовища програмування Скретч в системі додаткової освіти» дослідив саме вплив програмного середовища Скретч на освіту. У статті подано інформацію про особливості даної програми та її користь для дітей.

Висновки до розділу 1

Отже, проаналізувавши літературу з теми дослідження, визначено, що матеріалів для написання роботи достатньо. Огляд останніх публікацій підтверджує підвищений інтерес науковців до вивчення зв’язку між інформатикою та педагогікою, зокрема вплив на дітей що не пов’яжуть життя з програмуванням.

комп’ютерний scratch програмування навчання

Розділ 2. Особливості программи «Скретч» та її вплив на учнів

2.1 Необхідність використання комп’ютерних технологій у навчанні середніх шкіл України Сьогодні часто говорять про те, що ми живемо у вік інформатизації суспільства[4]. Власне це і є вивченням технологій в найширшому контексті цього слова (недарма інформатика винесена саме в цю освітню галузь). Серед сучасних технічних засобів навчання виокремлюють технічні засоби на базі інформаційних комп’ютерних технологій[1]. Створюється багато навчально-розважальних комп’ютерних програм, що розвивають навики алгоритмізіції та програмування. Разом з цим спостерігається невпинне зменшення кількості годин на вивчення розділу «Основи алгоритмізації та програмування», яке по своїй суті перетворюється на ознайомчий курс без певного навчального навантаження. Окрім того, в учнів досить часто відсутня мотивація щодо вивчення основ програмування, оскільки більшість існуючих практичних завдань обчислювального змісту потребує від учнів знань та вміння володіти певним математичним апаратом (що не завжди можливо, зважаючи на стан підготовки середнього учня).

З появою операційних систем з графічним інтерфейсом користувача положення докорінним чином змінюється — дизайн зовнішнього вигляду програми, зручність користування нею, стають пріоритетними поряд з ефективністю роботи алгоритмів та використанням ресурсів системи. Психологічна наука каже, що вік молодшого школяра припадає на сенситивний період, коли він здатний свідомо здійснювати частково-пошукову діяльність. Це добре поєднується з використанням методу проектів, який особливо ефективний при позаурочній формі навчання і сприяє засвоєнню знань шляхом розв’язання проблемних ситуацій. У будь-якої окремо взятої середній школі вже кілька років вивчається інформатика як предмет. Оснащення навчальних закладів всілякими інформаційними технологіями дає можливість поєднувати цей процес з набуттям основних навичок навчання 21-го століття, які будуть запорукою успіху в майбутньому: творчо думати, зрозуміло спілкуватися, аналізувати систематично, ефективно взаємодіяти з іншими, інтерактивно переглядати, безперервно вчитися.

2.2 Ознайомлення з програмою «Скретч»

Одною з основних програм, що використовуються в навчанні у середній школі є «Скретч» — візуальне об'єктно-орієнтоване середовище програмування. У назві мови ховається посилання до кількох метафор:

1. Scratch — Подряпина, скрип, перо, каракуля, старт

2. Old Scratch — (шутл.) — Сатана, диявол

3. Scratch-cat — злючка

4. Scratch paper — чернетка

5. To start from the Scratch — починати з нуля, на порожньому місці.

Ми можемо починати користуватися мовою з нуля, не володіючи жодними попередніми знаннями в програмуванні. У середовищі Scratch використовується метафора цеглинок Лего, з яких, навіть, найменші діти можуть зібрати прості конструкції. Але, розпочавши з малого, можна далі розвивати та розширювати своє уміння будувати і програмувати.

Scratch створювався спеціально для того, щоб підлітки 10 — 16 років використовували його самостійно в мережі позашкільного навчання на базі комп’ютерних клубів, в містах та регіонах з низьким рівнем доходів. Це нове технологічне середовище дозволяє школярам виразити себе в комп’ютерній творчості. Важливо відзначити, що Скретч приходить в сучасний світ разом з іншими важливими педагогічними ініціативами. Згідно ідеології цього руху дитина повинна освоювати не програми, а різні способи діяльності: створювати свої власні історії, вигадувати ігри, розробляти комп’ютерні моделі. Для таких цілей Скретч підходить як не можна краще. Дана система проста для сприйняття навіть дітям у молодшій школі, адже всі оператори мови та інші його елементи представлені блоками, які можуть з'єднуватися один з іншим, утворюючи скрипт (фрагмент коду)[2]. Мова має за мету навчити дітей поняттю програмування і дає змогу створювати ігри, анімації чи музику.

Scratch — середовище програмування, яке дозволяє дітям створювати власні анімовані та інтерактивні історії, ігри і інші витвори. Ними можна обмінюватися всередині міжнародної спільноти, яка продовжує формуватися в мережі Інтернет. Така система набагато спрощує користування програмою. У більш широкому сенсі, студенти вивчають поняття, використовуючи виразні і привабливі способи. Коли студенти вивчають величини в традиційних класах алгебри, то зазвичай відчувають невеликий особистий зв’язок з поняттями. Але, коли вони вивчають величини в середовищі Scratch, вони можуть використовувати їх відразу ж в дуже виразному уявленні - з метою контролю швидкості анімації, або ж обчислення очок у грі яку створюють. Коли учні створюють проекти в Scratch, вони опановують навички 21 сторіччя, які їм будуть необхідні для для успішної самореалізації та майбутнього успіху:

— творче мислення;

— прозоре спілкування;

— системний аналіз;

— використання технологій;

— ефективна взаємодія;

— проектування;

— постійне навчання.

Середовище програмування можна безкоштовно завантажити і вільно використовувати у шкільній чи позашкільній освіті. Scratch може використовуватися в різних установах: у школах, музеях, центрах додаткового навчання, удома. Scratch можна сприймати як нове навчальне середовище для навчання школярів програмуванню. На сьогоднішній день в Scratch можна створювати фільми, грати з різними об'єктами, видозмінювати їх вигляд, переміщувати їх по екрану, встановлювати форми взаємодії між ними. Він створювався для учнів 8 — 16 років, але і діти ранішого віку можуть працювати над Scratch-проектами разом з батьками або старшими братами чи сестрами, та і студенти вузів можуть використовувати Scratch на заняттях. Важливим, з моєї точки зору, є введення в стандарт програми обов’язкової позанавчальної діяльності учнів, яка, за задумом розробників, покликана повною мірою реалізувати вимоги стандартів загальної освіти. Передбачається, що години, що відводяться на позанавальну діяльність, будуть використовуватися за бажанням учнів і, в той же час, будуть невід'ємною частиною освітнього процесу в школі.

Скретч є дуже зручним, практично ідеальним середовищем для навчання моделюванню. Моделювання являє собою один з найбільш універсальних методів пізнання дійсності. Для нас в сьогоденні важливий його педагогічний потенціал. Уявний образ моделі заснований на аналізі досліджуваного об'єкта і може бути представлений в основах деякої мови своїми компонентами і зв’язками.

У нашому випадку ідеальний об'єкт моделювання поділяється на компоненти, які потім возз'єднуються (синтезується) у новому середовищі, відмінною від мозку, а саме в середовищі Scratch відбувалося об'єктивація ідеальної структури. Такий підхід характерний для побудови будь-якої моделі, тому найпростіші аналітико-синтетичні дії будуть вимушено виконуватися учнем. Наступним кроком після створення моделі є перевірка її на адекватність і, якщо потрібно, — корекція.

Тестування проводиться в режимі гри з моделлю. Це не спостереження за стовпцями цифр, не стеження за коливаннями абстрактних графіків, а саме гра. Під час гри автор зауважує свої недоробки, неточності і помилки. Потім співвідносить їх з кодом і вносить необхідні виправлення. Помітимо, що в багатьох курсах моделювання етап аналізу проводиться дуже стисло. Відбувається це в силу того, що результати моделювання занадто абстрактні і не викликають співпереження в учнів. З моделями Scratch цей процес стає творчим — цікаво пограти, а якщо в «грі» щось не так, то можна легко виправити помилку.

Відзначимо одну особливість роботи в середовищі Скретч, характерну для сучасних програмних середовищ. Так само, як в MS Word ми працюємо з документом, а в MS Excel — з книгою, так в Scratch ми завжди працюємо над проектом. Це пов’язано з тим, що створення будь-якого, навіть самого простого продукту в Scratch — анімації, мелодії, презентації і т. п., завжди вимагає наявності цілком визначеної мети діяльності, постійної звірки отриманого результату з вихідним задумом і виправлення помилок. При роботі над складним проектом, що складається з великого кількості об'єктів, які містять складний програмний код, виникає необхідність розбиття вихідного проекту на підзавдання. При цьому вирішувати кожну таку підзадачу в принципі можуть різні учасники єдиного проекту.

Розповсюдження персональних комп’ютерів і бурхливий розвиток глобальних комп’ютерних комунікацій висуває нові вимоги до інтенсивності оновлення знань і умінь фахівців, а отже і до освіти в цілому[3]. Такі програми як «Скретч» суттєво полегшують роботу вчителя, перекладаючи її на ПК. Комп’ютер можна використовувати також, як засіб доступу до електронних довідників, користуючись мережею Інтернет, і для ефективної демонстрації різних об'єктів, явищ, які використовують засоби анімації. «Скретч» не тільки мова програмування, а й вдале середовище для проектної діяльності, оскільки все необхідне для такої діяльності включено до його складу. Наявні:

— графічний редактор для створення й модифікації візуальних об'єктів;

— бібліотека готових графічних об'єктів (деякі з них містять набори скриптів);

— бібліотека звуків і музичних фрагментів;

— велика кількість прикладів готових проектів[2].

Важливою особливістю блоків є їх «спеціалізація»: є декілька видів блоків і вони можуть використовуватися не довільним чином, а лише згідно своєму призначенню[2]. Наприклад, ми можемо взяти будь-який об'єкт і здійснити над ним наступні дії:

* видозмінити його зовнішній вигляд за допомогою команди «Вигляд», яка має вид фіолетових команд-цеглинок;

* перемістити його за допомогою команди «Рух» — синіх цеглинок;

* помістити команди переміщення і видозміни всередину оранжевих блоків керування команди «Керування»;

* додати до керуючих блоків звукові ефекти командою «Звук» — фіолетові цеглинки;

* і т.д.

Відомо, що матеріал набагато краще засвоюється, якщо супроводжується демонстрацією[5]. Саме у цьому й полягає основна перевага «Скретчу». В цій програмі безліч іллюстрацій та картинок, що допомагають краще опанувати матеріал.

У початковій школі основний упор при організації проектної діяльності школяра робиться на вивчення середовища Scratch, як основного інструменту освоюваної діяльності. Крім цього, значна увага має приділятися плануванню діяльності, як важливого етапу проектування[2]. Отже, учень ще з молодшої школи вчиться планувати дії. Такі навики дуже знадобляться у майбутньому житті не тільки програмісту, а й бухгалтеру, маркетологу, менеджеру тощо. Кількість годин, що відводяться на кожний проект, умовно може варіюватися залежно від рівня підготовленості школярів. Крім того, слід враховувати специфіку власне проектної діяльності, що передбачає рух у власному темпі і напрямку. Можливі ситуації, коли частина хлопців впорається із завданням раніше за інших. У такому випадку час, що залишився вони будуть зайняті вільним проектуванням. Якщо точка входу в проектну діяльність припадає на другий клас, то опанувавши основами середовища подряпин до четвертому класі, школярі зможуть займатися власне межпредметною проектною діяльністю. Аналогічно, якщо точкою входу є п’ятий клас.

Працюючи над Scratch проектами, студенти вчаться вибирати, створювати і керувати кількома формами засобів масової інформації, включаючи текст, зображення, анімацію та аудіо. Коли студенти набувають досвід створення із засобами масової інформації, вони стають більш сприйнятливі і вирішальні в аналізі ЗМІ, які бачать в світі навколо них.

Ефективна комунікація в сучасному світі вимагає більше, ніж можливість читати і писати текст. Scratch приваблює молодих людей у виборі, маніпулюванні та інтеграції різних засобів масової інформації для того, щоб виразити себе творчо і переконливо.

Коли вони вчаться програмувати у Scratch, вони привчаються до критичного міркування і системного мислення. Для того, щоб побудувати проект, студенти повинні узогоджувати терміни і взаємодії між кількома спрайтами (програмованими рухомими об'єктами). Можливість створювати інтерактивні програми забезпечує студентам досвід роботи з почуттям, зворотного зв’язку та інших понять фундаментальних систем.

Scratch підтримує проблеми з пошуком і рішенням в конструктивному дусі дизайну, у створенні проекту Scratch потрібно думати про ідеї, з’ясувати, як поділити програмування блоків Scratch призначений бути необачним: студент динамічно може змінювати відрізи коду і відразу ж бачити результати (наприклад, подвоєння ряду, щоб побачити, як змінюється графічний ефект). Протягом всього процесу проектування студенти займаються експериментами і інтерактивним вирішенням проблем.

Scratch заохочує творче мислення, все більш важлива майстерність у сьогоднішньому мінливому світі. Scratch навчає молодих людей пошуку інноваційних рішень несподіваних проблем, а не тільки знанням, які дозволяють вирішити зумовлену проблему, готуватися виступити з новими рішеннями, як тільки виникають нові проблеми.

Так як програма Scratch побудована з графічних блоків, код програмування є легшим для читання і розділяється на інші мови програмування. Візуальні об'єкти і модульний код підтримує співпрацю, що дозволяє студентам спільну роботу над проектами та обміну об'єктів і коду.

Створення ідею і з’ясування, як програмувати її в Scratch вимагає наполегливості і практики. Під час роботи над проектними ідеями, які вони знаходять особистісно значущими, їхні ідеї забезпечують внутрішню мотивацію для подолання проблем, що виникає при проектуванні та вирішення проблем процесу.

Коли студенти створюють Scratch проекти, в їхній уяві створюється віртуальна аудиторія, і потрібно думати про те, як інші люди будуть реагувати і відповідати на їхні проекти. Із Scratch проекти легко змінити і переглянути. Студенти можуть змінити свої проекти на основі зворотного зв’язку з іншими.

Так як Scratch — програми спільні, студенти можуть використовувати Scratch, щоб спровокувати обговорення важливих питань з іншими членами свойого безпосереднього середовища навчання, а також з більш широкими міжнародними Scratch спільнотами. В такий спосіб вони вчаться створювати проблемні ситуації в процесі навчання.

Висновки У роботі досліджено вплив програми «Скретч» на процес навчання в освіті, зумовлений потребою пізнання інформатики та психології навчання.

Опрацьовано літературу з обраної теми дослідження, а саме:

· стаття А. В. Литвина «Викладання анімаційного середовища програмування Скретч в системі додаткової освіти (на прикладі гуртка)»,

· навчально-методичний посібник В. Г. Риндака «Проектна діяльність школьника в середовищі програмування Scratch» тощо.

З’ясовано значення термінів: інформатика, ПК, ЕОМ, інтернет, технічні засоби навчання, Скретч, алгоритмізація, код, програмування.

Розкрито вплив інформатики на загальну освіту. Доведено, що дана програма корисна для всіх учнів, не залежно від вибору професії. Важливо відзначити, що Скретч приходить в сучасний світ разом з іншими важливими педагогічними ініціативами. Згідно ідеології цього руху дитина повинна освоювати не програми, а різні способи діяльності: створювати свої власні історії, вигадувати ігри, розробляти комп’ютерні моделі.

Систематизовано й узагальнено знання про інформатизацію системи освіти. Розкрито практичне призначення алгоритмів і програм.

Коли учні створюють проекти в Scratch, вони опановують навички 21 сторіччя, які їм будуть необхідні для для успішної самореалізації та майбутнього успіху:

— творче мислення;

— ясне спілкування;

— системний аналіз;

— використання технологій;

— ефективна взаємодія;

— проектування;

— постійне навчання.

Такі програми як «Скретч» суттєво полегшують роботу вчителя, частково перекладаючи її на комп’ютер. ПК можна використовувати також, як засіб доступу електронних довідників, користуючись мережею Інтернет, як ефективний пристрій для демонстрації та створення різних об'єктів і явищ, використовуючи засоби анімації. «Скретч» не тільки мова програмування, а й вдале середовище для проектної діяльності, оскільки все необхідне для такої діяльності включено до його складу.

Scratch відіграє важливу роль у алгоритмізації та програмуванні середніх шкіл України і посідає одне з перших місць серед програмних систем візуального програмування з графічним інтерфейсом користувача.

Список використаних джерел

1. Буйницька О. П. Інформаційні технології та технічні засоби навчання [Текст]: навчальний посібник / Буйницька О. П. — К.: Центр учбової літератури, 2012. 240 с.

2. Кудрявцева С. П., Колос В. В. Міжнародна інформація [Текст]: навчальний посібник / Кудрявцева С. П. — К.: Видавничий дім «Слово», 2005. — 400 с.

3. Литвин А. В. Викладання анімаційної середовища програмування Скретч в системі додаткової освіти [Електронний ресурс] / Литвин А. В. — Проектна діяльність школяра в середовищі програмування Scratch

4. Риндак В. Г., В. О. Дженжер, Л. В. Денисова. Проектна діяльність школяра в середовищі програмування Scratch[Текст]: навчально-методичний посібник / В. Г. Риндак, В. О. Дженжер, Л. В. Денисова. Оренбург: Оренб. держ. ін-т. менеджменту, 2009. -116 с.

5. Таболкін Д. Інформатика [Текст]: дитяча енциклопедія / Таболкін Д. — Х.: Фоліо, 2005. — 319 с.

6. Чепіль М.М., Дудник Н. З. Педагогічні технології [Текст]: навчальний посібник / Чепіль М.М., Дудник Н. З. — К.: Академвидав, 2012. — 224 с.

Додаток, А Тезаурус

Додаток Б

1. Логотип Scratch.

2. Приклад скрипту.