Получение первичных навыков программирования и алгоритмизации с помощью электронных средств

Ключевые слова: программирование в начальной школе, визуальная среда Scratch, разработка электронных средств обучения.

В настоящее время в сфере образования уделяется большое внимание обучению программированию детей с самого раннего возраста. Это вызвано большим дефицитом

IT-кадров — на данный момент спрос превышает предложение в два раза, согласно прогнозам исследователей, в будущем сохранится спрос на IT-специалистов во многом

из-за появления смежных профессий. Кроме того, многие эксперты сходятся во мнении, что, если ребенок овладеет основами программирования, ему будет гораздо легче пользоваться современными технологиями в постоянно меняющемся мире, также данные умения развивают логическое и критическое мышление и дарят новый способ самовыражения [3]. Обучение основам программирования и алгоритмизации — первая ступень в обучении востребованного на рынке специалиста.

Методическая система обучения информатике школьников интенсивно развивается — конкретизируются цели и принципы, развиваются методы и средства обучения, применяются электронные учебники, интерактивные доски и т. п. Такое использование программированных элементов позволяет педагогу сделать учебные занятия эффективнее. Работа учеников в классе становится более организованной, учитель тратит меньше времени на решение организационных вопросов и проверку заданий, и в результате объем усвоенного материала увеличивается.

В общем случае любой электронный учебник должен включать в себя два основных элемента: средства получения информации и средства навигации по ЭУ [1, 4]. Система навигации состоит из кнопок навигации и пунктов меню, с помощью которых можно переходить между страницами (главами, темами) и содержанием или схемой учебного курса. Способы получения информации: просмотр видео и анимации, просмотр рисунков, чтение текста, прохождение теста и моделирование изучаемого объекта. Особое внимание в реализации электронных учебников и интерактивных средств обучения уделяется разработке тестирующего блока, который включает в себя базу данных, содержащую вопросы (тексты, изображения, видео и т. д.) и правильные ответы, и процедуры анализа ответов и выставления оценок.

Для эффективного обучения основам программирования и алгоритмизации школьников младших и средних классов необходимо организовать подачу материала наглядно и интерактивно. Один из возможных путей — работа с визуальной событийно-ориентированной средой Scratch, визуальная функция которой лучше, чем у любой другой обучающей среды (Logo, КуМир и другие). Также стоит отметить следующие преимущества Scratch:

1. Включает в себя все необходимое для проектной деятельности: графический редактор для создания и модификации визуальных объектов, библиотеку готовых графических объектов, звуков и музыкальных фрагментов;
2. После проектирования модели происходит проверка ее на адекватность, и, если нужно, коррекция. Тестирование модели происходит в режиме игры, во время которой автор замечает свои неточности и ошибки;
3. Содержит огромное количество визуальных эффектов, благодаря чему Scratch — очень хороший способ самовыражения;
4. Благодаря событийно-ориентированному характеру визуальной объектно-ориентированный среды Scratch у обучающихся не возникнет сложностей при переходе на не обучающие языки программирования, такие как Java, C# и другие;
5. Интуитивно понятный интерфейс: программы складываются как мозаика, команды и операторы написаны на русском языке, к тому же разделены по категориям различными цветами, что делает Scratch доступным обучающимся с любым уровнем подготовки.

На данный момент не существует электронного учебника по программированию в визуальной среде Scratch. В таблице 1 предоставлен сводный анализ предметной области.

Исследование предметной области

Целью разработки является повышение эффективности процесса получения начальных навыков программирования и алгоритмизации путем создания программного модуля интерактивного обучения в визуальной среде Scratch, способного доступно и наглядно излагать теоретический материал, а также проверять полученные знания путем тестирования по темам.

Разработанный электронный учебник построен на основе существующих программ обучения и соответствует ГОСТ Р 57724–2017. Работа ЭУ начинается с отображения меню авторизации/регистрации. Пользователь, впервые использующий данное приложение, может быть зарегистрирован либо как преподаватель, либо как ученик, причем при создании нового пользователя его логин проверяется на уникальность, так как служит идентификатором этой учетной записи. Зарегистрированный пользователь вводит свои данные в окне авторизации. Далее идет отображение личного кабинета, в котором ученик может совершить одно из следующих действий: выбрать из перечня тем урок для последующего изучения, выполнить тестирование по любой теме, а также просмотреть статистику оценок предыдущих тестирований. Для преподавателя выбор ограничивается двумя действиями — загрузить новый урок или посмотреть статистику оценок «своих» классов.

Приложение соответствует основным информационным потребностям пользователей. Среди них возможность интеграции программного продукта в инфраструктуру различных общеобразовательных учреждений или сферу дополнительного образования, простой и интуитивно понятный интерфейс, наличие различных категорий пользователей, работа программного модуля в офлайн-режиме и возможность оценки приобретенных знаний.

Литература:

1. ГОСТ Р 57724–2017 Информационно-коммуникационные технологии в образовании. Учебник электронный. Общие положения;
2. ГОСТ 19.701–90 (ИСО 5807–85) Схемы алгоритмов, программ данных и систем;
3. Нажимова Ю. В. Обучение программированию младших школьников в рамках системы дополнительного образования;
4. Ланкин В. Электронный учебник: возможности, проблемы, перспективы;