Конкурсная работа с юными программистами

НОВЫЕ ФОРМЫ КОНКУРСНОЙ РАБОТЫ
Татьяна Ивановна Тихонова, Лариса Викторовна Дедова (tanja@iis.nsk.su,
dlv17@mail.ru)
Институт систем информатики им. А.П. Ершова СО РАН (ИСИ СО РАН),
Муниципальное учреждение дополнительного образования Городской центр
информатизации «Эгида», город Новосибирск
Аннотация
Конкурсная работа имеет большое значение для формирования творческого
начала в каждой профессии. Новосибирск имеет большую историю в плане
обучения
программированию
и
информатике.
Обширный
список
дополнительных мероприятий включает в себя различные лекции, курсы,
олимпиады, очные и заочные школы. Ежегодно список мероприятий
пополняется, в том числе теми, которые проводятся в новой форме, включая
дистанционные.
Академик А.П. Ершов много сил отдавал подготовке программистов. В
Новосибирском государственном университете для студентов и начинающих
исследователей была сформирована концепция обучения на основе интеграции
образования и современных достижений науки. Впоследствии А.П. Ершов
возглавил движение в нашей стране за обучение программированию со
школьной скамьи. Изначально эта линия была апробирована сотрудниками его
отдела
программирования
в
качестве
кружков
для
интересующихся
современными информационными технологиями ребят. В настоящее время
система
дополнительного
образования
школьников
информатике
и
программированию в различных формах приобретает большую актуальность на
фоне снижения уровня преподавания в общеобразовательной школе. Знание
информационных технологий является необходимостью для продолжения
обучения в высшей школе, вне зависимости от области получения образования.
От современного школьника требуется умение реализовать на языке
программирования алгоритмы, находить ошибки в простейших фрагментах
программ, выполнять так называемую «ручную прокрутку» и сравнивать
полученный результат с предложенным.
Важной составляющей работы с детьми 3-7 классов является формирование
алгоритмического стиля мышления, развитие творческого начала. Для этой
цели служат многие мероприятия олимпиадного характера, разнообразные, в
том числе и по форме проведения. Например, Заочная олимпиада по
программированию на языке Лого (ИСИ СО РАН), Открытая областная
командная олимпиада по программированию на языке Лого (очная), Олимпиада
по программированию на Лого в рамках городской олимпиады «Золотая
середина» (очное участие, включающее в себя тестирование, очный тур и для
желающих – конкурс домашних разработок на Лого). Несмотря на
многообразие конкурсов, видимы некоторые проблемы, которые приводят к
численному «провалу» в 7-8 классах участников традиционных олимпиад по
информатике. К сожалению, приобщенными к конкурсам являются, как
правило, школьники из учреждений, в которых программирование традиционно
преподаётся в младшем и среднем звене. Остальные ребята имеют мало
информации и возможностей попробовать свои силы в программировании.
Даже при наличии инструментов (в том числе свободно-распространяемых)
далеко не каждый школьник имеет навыки самостоятельного продвижения без
наставников в обучении тем или иным основам.
В связи с перечисленными условиями решено было опробовать новые методы
поиска талантливой молодёжи. В 2009 учебном году ИСИ СО РАН совместно с
МУДО «Эгида» разработал и провёл конкурс для учащихся 5-6 классов
«Триатлон». Конкурс включает в себя работу в трёх средах по трём
направлениям:
Обучение
алгоритмическим
основам
программирования,
поддержанные
применением в обучении Исполнителя «Муравей».
Получение начальных навыков процедурного программирования в среде Лого.
Включение в проектную деятельность в объектно-ориентированной среде
Scratch.
Исполнитель «Муравей» реализован в Новосибирске в качестве программного
продукта для поддержки изучения темы «Алгоритмы» на уроках в школе.
Изначально «Муравей» был одним из составляющих Робик исполнителей,
разработанных
Г.А.
Звенигородским
в
рамках
проекта
«Школьница».
Расширенная и дополненная творческая версия «Муравья» Л.В. Дедовой
прошла апробацию и получила хорошие практические результаты.
В качестве базового языка конкурса для изучения основ программирования взят
язык Лого, разработанный специально для детей данной возрастной категории.
Свободно-распространяемы продукт MswLogo обладает высокой наглядностью
и
естественной
рекурсивностью,
прост
в
использовании,
требует
минимального стартового уровня знаний, обеспечивает легкость дальнейшего
перехода на другой язык программирования, удобен для раннего приобщения
младших школьников к изучению программирования. При дальнейшем
использовании Лого пригоден для серьезного изучения трехмерной графики, а
также для коллективной разработки небольших проектов.
Конкурсная
проектная
деятельность
для
младших
школьников
пока
представлена лишь эпизодически. Вопрос выполнения проектов подразумевает
опыт активного самостоятельного использования среды программирования,
навыки быстрого набора в текстовом редакторе команд на клавиатуре, быстрое
получение результата в виде наглядного выполнения проекта. Также на ранних
этапах приобщения к проектной деятельности желательно использование
готовых графических объектов либо создание своих без особенно кропотливых
прорисовок.
В
распространяемый
этом
ключе
продукт
нам
Scratch
особенно
–
понравился
своеобразный
свободно-
«конструктор
алгоритмических кирпичиков». Реализация его основана на концепции Лого,
поэтому обучение процедурному программированию в Msw-Logo плавно
переходит в осваивание и применения новой среды в конкурсе. Опыт
использования среды показал, что при соответствующем подходе получается
довольно
быстрый
результат,
который
не
отрицает
традиционного
алгоритмического подхода к основам обучения программированию.
«Триатлон» сочетает в себе несколько новых моментов.
Методически обучение построено по принципу «триединства».
 Для обучения работе в каждой из предложенных сред сначала проводится
очное занятие для детей. Таким образом, трижды дети собираются на
очные занятия, осваивая три среды программирования, опытный
преподаватель показывает основы работы.
После одного очного занятия обучение проходит в дистанционном режиме. В
течение 3-х недель в свободном доступе для зарегистрированных участников
выкладывается
среда
программирования,
разработанные
методические
рекомендации и задания на каждую неделю. Благодаря Web-поддержке каждый
ребёнок имеет возможность брать задания, выкладывать выполненные работы,
видеть результат проверки, может задавать вопросы по теме. По каждой среде
дети трижды выполняют заочные задания, изучая теоретический материал,
выложенный на сайте.
 По окончании обучения ребята, показавшие лучшие результаты,
приглашаются на очный этап конкурса, где для них приготовлены
задания по всем трём средам.
Выгоды сетевого обучения ясны: аудиторная и платформенная независимости.
Сетевое обучающее программное обеспечение, один раз установленное и
обслуживаемое в одном месте, может использоваться в любое время и по всему
миру тысячами учащихся, имеющих любой компьютер, подключенный к
Интернету. Его развитие неизбежно приведет к существенному пересмотру
традиционных методик и технологий учебного процесса, а также к
формированию единого открытого образовательного пространства. Очные
занятия решают проблему осваивания в незнакомой среде программирования,
помогают определить индивидуальную траекторию обучения.
«Триатлон» организован в виде игры, в которой дети разделены сначала на две
группы, названные «Пилотами» и «Штурманами». Первые из них –
начинающие обучение, у второй группы уже имеются навыки работы в
предложенной среде программирования. Для работы с каждой средой деление
на группы повторяется. При выполнении заданий участники получают бонусы
в виде «кристаллов», результаты проверки правильности выполненных работ
сразу видны участникам на сайте. Конкурс подразумевает научить школьников
пользоваться современными информационными технологиями. Во-первых,
необходимо научиться под своим входом с паролем входить на страничку
конкурса. Во-вторых, выложенные на сайте свободно-распространяемые среды
надо скачать на свой компьютер, установить. Далее по выложенным на сайте
материалам происходит индивидуальное самостоятельное обучение. На этом
этапе очень важно научиться пользоваться дистанционной системой для
проведения конкурса.
Все этапы обучения проходят с обязательным контролем со стороны
преподавателей. Бонусы отражаются на личной страничке участников.
Школьники отслеживают успехи и упущенные при обучении моменты, могут
задать вопросы и обязательно получить на них квалифицированные ответы.
Очный тур выявил и достоинства, и недостатки. Следует отметить, что не
каждый школьник 5-6 классов после всех предварительных этапов конкурса
квалифицированно работает в средах, предложенных для обучения. Для
некоторых детей вызывало трудность сохранение выполненных работ на сайте.
Многие не очень правильно пишут алгоритм. Также недостаточно варьируется
возможность использования конструкций. Например, происходит подмена
цикла с постусловием более «отработанным» в процессе решения задач циклом.
Тем не менее, главная задача конкурса – привлечение внимания младших
школьников к интересному и полезному занятию – программированию,
выполнена. В числе победителей есть ребята из школ, в которых не ведется
информатика в качестве предмета общеобразовательного цикла. Безусловно,
хорошие результаты показали школы, традиционно в учебном плане
занимающиеся развитием детей в области информационных технологий.
Кроме работы со школьниками, организованы курсы для учителей, которые
также могли пройти обучение в предложенных системах (Муравей, Лого,
Scratch).
Конкурс вызвал большой интерес и положительные отзывы со стороны ребят,
родителей и особенно учителей информатики, которые с большим энтузиазмом
восприняли возможность научиться чему-то новому. Некоторые из учителей
общеобразовательных школ уже успели включить материалы в свой рабочий
«портфель». С успехом ведут уроки информатики с использованием
предложенных «Муравья», Лого, Scratch не только с младшими классами, но и
при обучении старших школьников основам алгоритмизации, а также
подготовке выпускников к сдаче Единого государственного экзамена по
информатике.
В следующем году планируется конкурс продолжить. Возможно, он расширит
границы, и в нем примут участие не только школьники Новосибирска, но и
других регионов. Обкатав методику конкурсной работы с 5-6 классами,
планируется в аналогичной форме начать работу со школьниками 6-8 классов
по изучению систем, языков программирования, алгоритмов для успешного
преодоления барьера при начале «взрослой» олимпиадной деятельности.
Литература
1. Тихонова Т.И. Компьютер, «черепашка» и команда младших школьников.
//Сборник материалов XVIII Международная конференция «Применение новых
информационных технологий в образовании» Троицк, Московская область, 27–
28 июня 2007 г., с. 265-268