В статье исследована предметная область, а также преимущества и недостатки существующих программных решений.
Ключевые слова: начальная школа, программная среда, программный код, обучение, игровая форма, блочное программирование.
В настоящее время информационные технологии являются обширной быстро развивающейся предметной областью, актуальной как в России, так и за рубежом. Однако хороших сертифицированных специалистов не хватает, не смотря на огромный выбор курсов и программ для обучения.
Обучение программированию в начальной школе является актуальной темой, и многие учителя начальной школы включают его в свои уроки. Изучение программирования в начальной школе помогает развивать у детей логическое мышление, творческий подход к решению задач и умение работать в команде. Существует множество методик обучения в начальной школе, которые помогают детям освоить основы программирования и алгоритмизации.
Для молодого специалиста получить минимальное умение программировать — преимущество, ведь IT-сфера буквально вплетена в современную жизнь человека. В связи с чем возникает вполне логичный вопрос, где начать изучение, ведь существует много курсов и различных приложений. Использование программной среды, которая обладала бы необходимым функционалом, может значительно упростить поиск и облегчить обучение.
При разработке такой программной среды необходимо учесть преимущества и недостатки существующих на данный момент аналогов. В результате исследования предметной области на примере аналогов разрабатываемой программной среды была составлена таблица 1, где можно ознакомиться с недостатками до разработки ПС ОБП (программной среды для обучения блочному программированию детей начальной школы) и способами их решения.
Таблица 1
Исследование предметной области
|
До разработки ПС ОБП (недостатки) |
После разработки ПС ОБП (преимущества) |
|
Отсутствие процесса кодогенерации на язык программирования С |
Разработка алгоритма генерации программного кода на язык программирования С на основе преобразования абстрактного синтаксического дерева в дерево операций |
|
Отсутствие функционала локализации логических ошибок |
Разработка функционала для локализации логических ошибок на этапе интерпретирования программного кода на экран пользователя |
|
Отсутствие возможности обучаться на разных устройствах |
Создание кроссплатформенной программной среды для обучения |
Генерация программного кода на язык программирования С на основе преобразования абстрактного синтаксического дерева в дерево операций может быть полезна в обучении программированию, так как позволяет упростить процесс написания кода и сделать его более понятным для обучающихся.
Локализация логических ошибок на этапе интерпретирования программного кода на экран пользователя позволит учащимся увидеть, как работает программа и какие ошибки могут возникнуть в процессе ее выполнения. Что в свою очередь улучшит навыки анализа кода и качество созданных программ. Ведь логические ошибки могут быть сложными для обнаружения, так как они не приводят к сбоям программы и не вызывают сообщений об ошибках.
Создание кроссплатформенной программной среды для обучения в свою очередь имеет множество преимуществ. Одно из главных заключается в том, что она позволяет студентам использовать один и тот же код на разных платформах. Это может существенно упростить процесс обучения и сделать его более доступным. Кроме того, кроссплатформенная программная среда может быть более экономичной, что может снизить затраты на разработку и поддержку программного обеспечения.
Анализ существующих программных решений
В настоящее время существует большое количество различных сервисов для обучения программированию. Обучение программированию в игровой форме позволяет увлечь ребенка и упростить подачу информации. Scratch, Code.org, Kodable и Tynker — популярные программные среды, обучающие ребенка в игровой форме.
Однако каждая программная среда, обладает рядом преимуществ и недостатков. В связи с чем, был составлен перечень требований к ПС ОБП, представленный в таблице 2.
Таблица 2
Анализ существующих программных решений
|
Критерии |
Программные решения |
||||
|
Scratch |
Code.org |
Kodable |
Tynker |
ПС ОБП |
|
|
Открытая лицензия |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
|
Локализация логических ошибок |
- |
- |
- |
- |
+ |
|
Сохранение статистики прохождения уровней (включая затраченное время) |
- |
- |
- |
- |
+ |
|
Русификация |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
|
Открытое API |
- |
- |
- |
- |
+ |
|
Наличие теоретической справки |
- |
- |
- |
- |
+ |
|
Генерация программного кода |
- |
- |
- |
- |
+ |
|
Читабельность |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
|
Отправка результатов прохождения на почту |
- |
- |
- |
- |
+ |
Условные обозначения:
+ — наличие функционала
— — отсутствие функционала
В результате сравнения возможностей, имеющихся у существующих программных сред для обучения программированию из таблицы 1.2, принято решение разработать собственную программную среду для обучения блочному программированию детей начальной школы, которая будет содержать все достоинства аналогов и устранять выявленные недостатки.
Целью разработки является создание ПС ОБП для увеличения эффективности обучения детей блочному программированию.
Литература:
- Буяковская И. А., Дробахина А. Н. Применение среды Scratch в обучении программированию учащихся начальной школы // Информационно-коммуникационные технологии в педагогическом образовании. — 2018. — №. 3. — С. 1–4.
- Самохвалов Э. Н., Ревунков Г. И., Гапанюк Ю. Е. Генерация исходного кода программного обеспечения на основе многоуровневого набора правил //Вестник Московского государственного технического университета им. НЭ Баумана. Серия «Приборостроение». — 2014. — №. 5 (98). — С. 77–87.
