Почему школьники не любят уроки программирования
Почему обучение основам программирования в школах такое ужасное и что с этим можно сделать.
Когда речь заходит о школьном программировании, ученики смотрят на всех как на безумных: о чём вы вообще говорите? Чтобы вы поняли всю глубину проблемы, скажем, что больше половины российских выпускников не знают, что такое алгоритмы и логические операции. Написать программу хоть на каком-нибудь языке могут только ученики профильных классов в школах с углублённым изучением физико-математических дисциплин.
Мы специально не рассматриваем в этом материале квалификацию преподавателя и его педагогические способности. Будем исходить из того, что у нас есть обычный учитель информатики, который знает свой предмет, но действует в условиях, которые часто от него не зависят.
Вот в чём проблема и как тут быть.
Старые компьютеры
В большинстве школ нет современного железа. И речь не о самых новых и навороченных компьютерах, а хотя бы о тех, которые могут запустить браузер Chrome и не зависнуть на пару минут.
На устройствах, которыми обычно располагают школы, сложно преподавать что-то современное, потому что оно банально не запустится. В итоге практическая работа превращается в мучение и проверку терпения учеников. Можно, конечно, поставить какой-нибудь лёгкий Linux и настроить его для необходимых задач, но чаще всего такой квалификации у учителя нет.
Древние языки программирования
Если спросить детей, какой язык они проходят на информатике, рейтинг ответов будет таким:
Проблема в том, что во многих школах даются знания по языкам, которые не используются сейчас в профессиональной разработке.
С точки зрения кадров это, наверное, правильно, потому что не нужно переучивать учителей и переписывать учебники. Но ни Паскаль, ни Бейсик, ни блок-схемы сейчас не нужны в профессиональном программировании — разработческая мысль давно шагнула вперёд.
Ещё это тесно связано с возрастом школьных компьютеров, о которых мы говорили. Современная среда разработки для какого-нибудь модного Go или даже классического языка C# на них просто не запустится. Вот и приходится использовать Паскаль, который работает на чём угодно, но который полностью устарел для практического применения.
Паскаль прекрасно помогает преподавать алгоритмику, но писать современные программы на нём крайне сложно, и вот почему:
Нет единой методической базы
Каждый учитель сам решает, как рассказывать о своём предмете. Один подойдёт к вопросу творчески и заинтересует детей, другой отнесётся формально и прочитает материал по учебнику. Но и здесь есть подвох: учебников по информатике много, все они одобрены Минобром, и все дают разные представления о программировании. Книга авторства Семашко для 10 класса рассказывает про блок-схемы и абстрактный язык, Угринович предлагает изучать Visual Basic, а Босова и Поляков вообще ничего не говорят про программирование в 10 классе.
А теперь добавьте сюда уроки по замене, когда в параллельных группах дети занимаются по разным программам, возможный перевод в другую школу с другими стандартами, а также экспериментальные методики от самих учителей. В итоге в голове получается каша из знаний, а ребёнок вырастает уверенным в том, что программирование — очень сложная штука, про которую он что-то слышал.
Это примерно как если бы детей в школе учили вождению: где-то на «тойотах»-автоматах, где-то на убитых «запорожцах», где-то на тетрадях в клетку, а где-то ещё их бы учили собирать и разбирать танк. И ребёнок, к примеру, перевёлся с уроков в тетрадке на разбор танка.
Непонятно, как применять знания в жизни
Когда выпускник начинает изучать программирование глубже, чем в школе, то понимает, что между его знаниями и современными языками — пропасть. Проще начать всё заново или вообще не заниматься этим, чем опираться на старые сведения.
Даже если он умеет хорошо писать код на алгоритмическом языке или даже на Visual Basic, то в мире современной разработки он будет чувствовать себя как автолюбитель из середины прошлого века. Перед тем как покинуть гараж, он каждый раз обязательно вручную проверит давление в каждой шине, линейкой измерит люфт рулевого колеса и будет искать карбюраторную заслонку. Сейчас же можно просто сесть и поехать, машина многое умеет сама, и к ней уже совершенно другие требования.
В современных языках программирования точно так же многое уже встроено в язык и не требует сложных действий. Возьмём простую задачу: отсортировать элементы массива по порядку, расставить их от большего к меньшему. На Паскале код выглядит так:
А теперь посмотрим на код JavaScript, который делает то же самое:
Как видите, код стал компактнее и проще. Это благодаря тому, что современные языки уже умеют сами сортировать массивы, работать с переменными, размер которых заранее неизвестен, и объявлять их в том месте, где они понадобились.
Как разжечь в ребёнке интерес к программированию
Лучший способ привлечь детей к любому занятию, в том числе программированию, — личный пример. Когда в семье мама и папа увлекаются кодом, пусть даже и непрофессионально, ребёнку тоже будет интересно попробовать. Робототехника, программируемые контроллеры, Arduino и Raspberry Pi, программы на Scratch и робоконструкторы — всё это помогает разжечь интерес.
Если просто заставлять ребёнка заниматься, в то время как в семье никто не интересуется кодом, эта затея скорее провальная. Личный пример — лучший путь.
Чему учат детей в школе программирования или как превратить хобби в профессию
Вы знаете, что сейчас делает ваш ребенок? И мы знаем — сидит за компьютером или гаджетом. А любая попытка ограничить время на «хобби» вызывает скандал и обиду.
Так может, стоит не запрещать, а пустить пыл чада в мирное русло? Например, отдать его в школу программирования для детей. Рассказываем, как это поможет превратить увлечение в высокооплачиваемую профессию.
Чему учат в школе программирования
Прежде чем выбирать школу программирования для ребенка, убедитесь, что это именно школа, а не курсы. Поясним: популярные ныне быстрые курсы дадут лишь некоторые навыки, но никак не помогут освоить основы профессии программиста.
Согласитесь, вы же не станете врачом или медсестрой, если придете на двухнедельные курсы по оказанию первой медпомощи? Так же и в IT: недостаточно пройти курсы и создать сайт по примеру, чтобы стать веб-разработчиком.
В настоящей школе программирования развивают IT-мышление: дети не делают что-либо по готовым примерам, а учатся мыслить как специалисты и могут сами создать любой шаблон. Почему так получается? Потому что обучение начинается с основ и двигается от простого к сложному год за годом.
В Школе программистов, например, мы не предлагаем сразу научиться разрабатывать игры или ещё что-то. Прежде чем освоить это, дети получают фундаментальную базу: знания по алгоритмике, дискретной математике, логике и др. Только после этого они создают свои первые программы и пробуют разные IT-направления. Именно так формируется правильное мышление программиста.
От хобби к профессии
Прежде чем отдавать ребенка в школу программирования, следует определиться с целью обучения. Вы хотите, чтобы в будущем он стал айтишником или просто использовал своё увлечение с пользой?
Начать стоит с разговора, причем без обвинений в чрезмерной трате времени на ПК или гаджеты. Спросите, было бы ребенку интересно научиться создавать свои сайты, приложения или игры? Предложите ему стать автором того, что его увлекает. Обратите внимание на то, что он сможет создавать свои проекты, которые покажет друзьям и одноклассникам, а может, и всему миру. Ведь одно дело быть пользователем, и совсем другое — автором.
Также расскажите ребенку, что все IT-гении тоже не отходили от компьютеров в детстве, а теперь стали широко известны, превратив хобби в профессию. Важно заинтересовать ребенка, ведь все значимое в жизни начинается с простого интереса. Независимо от того, решит он будущем связать жизнь с IT или освоит навыки только для хобби, его мышление навсегда изменится.
Дело в том, что занимаясь программированием, дети прокачивают логическое мышление и приобретают массу других навыков, полезных в любой профессии. Так что, даже если IT останется для ребёнка только хобби, он все равно научится искать нестандартные решения, широко мыслить и решать сложные задачи. В том числе жизненные.
Выбор IT-направления
Бывает так, что ребенок очень хочет научиться программировать, но не знает, как это применить в будущем. Не совсем знаете и вы.
Не волнуйтесь! IT — очень широкая сфера, в которой найти себе применение может каждый. Например, ваша дочь хорошо знает языки и интересуется ими. Расскажите ей, что существует множество языков программирования, с помощью которых создают сайты, приложения и многое другое.
Ребенок все вечера за играми и ему интересно, как они устроены? В таком случае подойдет GameDev — создание игр. Такие специалисты востребованы на рынке и хорошо зарабатывают. Сына захватывают искусственный интеллект и роботы? Тогда из него получится специалист по ИИ или робототехник.
В Школе программистов мы помогаем детям определиться с будущей IT-профессией. Дополнительно к основной программе они проходят спецкурсы, которых у нас 82. Все они хороши по-своему, но чаще всего ученики выбирают эти:
Web-разработка состоит из курсов «WEB-дизайн» и «WEB-разработка», языков программирования JavaScript и PHP, а также курса промышленной WEB-разработки. Прокачиваем креативность, учимся дизайну и реализуем первые проекты.
Компьютерное железо — курс для тех, кто хочет собирать и разбирать ПК с закрытыми глазами. Диагностируем компьютер и охлаждаем его компоненты, чтобы разгонять ПК до небывалых скоростей.
SysAdm оптимизируем операционную систему и осваиваем главную ОС профессиональных разработчиков — Linux. Делаем первый шаг на пути к профессии DevOps-инженера.
Создание 3D-миров Учимся строить 3D-модели и применять процедурное программирование. Курс содержит много практики, по итогу каждый ученик создает несколько моделей в стиле Minecraft и Марк-онлайн.
Blockchain Спецкурс составлен совместно с экспертами из Free TON — блокчейн-платформы, разработанной командой Telegram. Изучаем принципы работы Blockchain и делаем свои проекты.
Мы также готовим ребят к ГИА, ЕГЭ и олимпиадам по информатике, после чего они поступают в МГУ, НИУ ВШЭ, МФТИ, НИЯУ МИФИ, СПбГУ, ИТМО и работают в Apple, ABBYY, Google, Facebook, Kaspersky lab, Microsoft, NVIDIA и Яндекс.
Так или иначе, чтобы стать сильным профи и освоить любое IT-направление, потребуются годы учебы и наработка опыта. Все это, конечно же, начинается с получения базовых знаний в школе программирования. А приступать к изучению IT стоит как можно раньше, желательно с младших классов.
Доверьте своего ребенка опытным профессионалам Школы программистов! Для этого зарегистрируйтесь на нашей онлайн-платформе EduApp и выберите дату вступительного испытания. Мы проверим знания ребенка и подберем подходящую программу.
Зачем ребенку программирование? 5 причин изучать IT с младших классов
Разве второклашке или пятиклашке не рано погружаться в мир кодов, программ и багов? Вовсе нет. Чем раньше ребенок приступит к изучению IT, тем лучше. Так он сможет уже в детстве обрести навыки, которые есть не у всех взрослых.
Развитие логического, структурного, алгоритмического мышления, умение работать в команде и реализовать творческие идеи — только часть преимуществ обучения. Чем еще полезно программирование для детей? Вот ТОП-5 причин изучать IT с младших классов:
Причина №1. Логика для профессии и жизни
Чтобы прийти на урок вовремя, нужно продумать алгоритм действий. А чтобы составить его не только правильно, но и с большей выгодой для себя, понадобится логика.
Так же и в жизни: для достижения желаемого мы используем набор алгоритмов и логику, а из них получается стратегия. Умение мыслить структурно и четко идти к цели — как раз то, что дает программирование детям. На примере решения задач, написания приложений и сайтов они учатся не только выстраивать логические цепочки в IT-процессах, но и в жизни. Согласитесь, полезный навык?
В Школе программистов мы делаем прежде всего упор на развитие мышления. Дети начинают с основ и учатся думать как настоящие IT-специалисты: структурно и последовательно. Этот навык позволяет им переходить от легкого к сложному и создавать свои проекты.
Причина №2. Раздолье для творчества
Казалось бы, IT — техническая сфера, в которой нет места творчеству. Это совсем не так! Программирование состоит не только из алгоритмов, кода и логики. Для создания игр, сайтов, приложений и многого другого нужны фантазия и креатив. А когда их развивать, если не в детстве?
Поэтому изучать IT с младших классов — хорошая идея. Ребенок сможет не только четко мыслить, решать сложные задачи и видеть взаимосвязь многих явлений, но и реализует творческие идеи. Многие отдают детей на курсы рисования, лепки, вышивания. Программирование для детей же открывает совсем новый уровень творчества, который пригодится в жизни и позволит обрести востребованную профессию.
В Школе программистов обучение построено на практике. Дети не только учатся создавать свои проекты, но и реализовывать идеи и творческое видение. Для развития креативности им предлагается на выбор 82 спецкурса по разным IT-направлениям: можно создавать свои сайты, игры, приложения и многое другое.
Причина №3. Важные навыки для карьеры
Что общего между занятиями в школе и будущей работой? Умение работать как самостоятельно, так и в команде. Чем полезно программирование для детей? Оно усиленно учит и тому, и другому.
Изучая IT, ребенок становится автором всего того, что любит: игр, приложений и др. А чтобы написать код или разработать программу, нужно прежде всего самостоятельно мыслить и принимать решения. Разумеется, преподаватель всегда поможет и подскажет, однако задумка и конечная реализация зависит от ребенка. Он узнает, как анализировать, выделять преимущества и выбирать из множества вариантов лучший. Такой навык всегда пригодится на работе, правда? Ведь начальник будет требовать результат, а не советовать, как лучше выполнить поручение.
Еще один важный навык, которые дети получают в школах программирования — работа в команде. Безусловно, важно самому многое знать и уметь, но не менее важно презентовать идеи, отстаивать их и искать компромисс. В современном мире так называемые soft skills, в число которых входит умение работать в коллективе, высоко ценятся. Уже недостаточно быть полноценной единицей и просто хорошим специалистом, необходимо уметь играть роль винтика в сложной и многообразной системе — команде.
В Школе программистов дети подтверждают знания и защищают свои проекты. Какие-то из них они разрабатывают самостоятельно под присмотром наставников, а какие-то создают в группе. Ребята также участвуют в командных киберсоревнованиях и учатся работать сообща, чтобы вместе достичь высоких результатов.
Причина №4. Ошибки рождают истину
Часто говорят, что из спора рождается истина. В случае IT истину рождают ошибки.
Дело в том, что при изучении программирования они неизбежны, это следует принять как должное и относиться спокойно. Может быть, одна ошибка даст старт гениальному коду, игре-бестселлеру или приложению, известному на весь мир?
Что дает программирование детям, так это умение принимать ошибки, учиться на них и находить верное решение даже самых сложных задач. Ребята воспринимают ошибки всего лишь как часть пути и не расстраиваются, потому что знают — верный ответ где-то близко. Остается лишь найти недоработку и исправить ее. Благодаря спокойному отношению к ошибкам формируется стрессоустойчивость, без которой не выжить в современном мире. В будущем ребенок не будет терять уверенность в себе и концентрацию, если что-то пойдет не так. Вместо этого он спокойно проанализирует недоработку, найдет альтернативу и достигнет высоких результатов.
Талисман Школы программистов — шишка, которая напоминает детям, что ошибаться не страшно. В личном кабинете на нашей платформе EduApp каждый ученик может собрать свою коллекцию шишек-достижений и показать окружающим, подтвердив простую истину:
Ошибки не совершает только тот, кто ничего не делает.
Причина №5. Высокооплачиваемая и востребованная профессия
Вы знаете хоть одну современную и успешную компанию, которой не требуется IT-специалист? И мы не знаем. Банально, но даже самый маленький бизнес вряд ли обойдется без сайта и сисадмина. Что уж говорить о тех, кто хочет наладить доставку, внедрить искусственный интеллект, чат-ботов или вообще автоматизировать все процессы. И тогда на помощь приходят они — IT- специалисты.
IT-сфера очень широкая, профессий в ней много. Можно сказать, что практически каждый может найти направление, в котором сможет себя применить. Кроме того, дефицит программистов в мире будет сохраняться еще очень долго. Это значит, что в будущем ваш ребенок не останется без работы, а если ему надоест одно IT-направление, он сможет освоить новое. Ему также не придется месяцами искать новое место, потому что компании постоянно находятся в поиске и переманивают к себе лучших специалистов.
Поэтому инвестируйте в самое главное и высокооплачиваемое в будущем — в знания.
А получить их можно в Школе программистов! Чтобы начать учиться, зарегистрируйтесь на нашей платформе EduApp и выберите дату вступительного испытания. Мы проверим знания ребенка и поможем подобрать программу обучения.
Опыт обучения школьников программированию
Примерно полтора года назад компания, в которой я работал, приняла решение начать образовательный проект: готовить будущих программистов со студенческой и даже школьной скамьи. Решение было вызвано как нехваткой квалифицированных программистов в нашем регионе, так и тем, что приходящих выпускников приходится очень многому доучивать – получаемое в вузе образование не полностью отвечает современным реалиям индустрии разработки ПО. Проект взаимовыгодный как для студентов, которые получают возможность познакомиться с промышленным программированием на практике, так и для компании, которая получит через несколько лет квалифицированных специалистов.
Но еще интереснее оказалась часть проекта, ориентированная на работу со школьниками. Я принимаю непосредственное участие именно в этой части, поэтому хочу рассказать о ней.
Проблема школьного обучения программированию
Почему нужно работать именно со школьниками? Мне кажется, что наибольшего успеха можно достичь, начиная обучать учеников 8-9 класса — в дальнейшем обучаемость снижается. Детей успевают «научить плохому» школьные учителя информатики, в том числе они часто отбивают интерес к программированию, в результате остаются только те, кто готов учиться «не благодаря, но вопреки» — те, кто в любом случае будут стремиться стать программистами, «технарями». Имеющие же меньшую тягу к этой области, но весьма способные ребята, к сожалению, отсеиваются уже на этом этапе.
Главная проблема школьного обучения программированию — отсутствие системного подхода в этом вопросе. Беда в том, что в школе учат не решению проблем с помощью программирования, не разработке программ, а лишь языку программирования как таковому. Школьные уроки сводятся, по сути, к изучению конструкций языка и выполнению каких-либо заданий на эти конструкции, но не учат намного более важному умению — применять их для решения возникающих на практике задач. Те из учащихся, кто имеет талант к программированию, учатся этому самостоятельно, остальные получают представление о программировании как «скучном и нудном занятии для ботаников».
Но программирование ведь нужно не только «избранным». На уроках программирования дети учатся в первую очередь работать с информацией, структурировать её, управлять ею, а эти навыки жизненно необходимы в условиях все нарастающего «информационного вала» современной жизни. Даже приблизительное понимание, как устроен компьютер, как он работает и исполняет программы, каковы его возможности и ограничения, — важный навык в нынешних условиях, когда компьютеры проникли буквально повсюду и все больше и больше становятся для обычного человека какой-то магией («я только кнопочку нажал, и тут тако-о-ое. »). Даже если ребенок и не станет программистом, приобретенные во время занятия программированием навыки будут для него хорошим подспорьем в будущей жизни. От компьютеров ведь он никуда не уйдет.
Методика И. Р. Дединского
Поиск методик преподавания, отличных от современных школьных шаблонов, вывел нас на замечательного, увлеченнейшего человека — Илью Рудольфовича Дединского. Он работает старшим преподавателем в московском Физтехе (МФТИ) плюс учителем в физматшколе, и добивается со школьниками потрясающих успехов — его ученики уже в 9-11 классе пишут программы, по сложности соответствующие 3-4 курсу технического вуза (!) — компиляторы, трехмерные движки, моделируют физические процессы, осознанно работая с проектами значительно большего объема, чем можно ожидать даже от студентов. Причем, что важно, Илья Рудольфович добивается таких результатов регулярно. Это не звезды, это обычные ученики (правда, из физматшколы). Как говорит он сам, «методику нужно судить по середнякам». «Звезды» будут всегда, отстающие, увы — тоже. Уровень же, достигнутый основной частью группы — вот истинный показатель качества применяемой методики и работы учителя. Примеры достижений его учеников приведены на сайте Ильи Рудольфовича, в частности, это работа десятиклассника Ивана Шаповалова Платформа для машинно-независимого исполнения программного кода с возможностью JIT-компиляции и коллективная работа Леонида Столярова (9 класс), Федора Петряйкина (9 класс) и Никиты Уварова (7 класс) Платформа для автоматной многоагентной системы в стиле 3D-Action.
Мне довелось встретиться с Ильей Рудольфовичем, пообщаться с ним лично, послушать рассказ о его методике «из первых рук». Взяв ее за основу, мы разработали собственный вариант его программы обучения, основанный на тех же принципах. К сожалению, использовать оригинальную методику Ильи Рудольфовича для нас очень сложно в силу нехватки педагогического опыта. Вполне вероятно, что мы пока не оценили всех её преимуществ и возможностей, поскольку Илья Рудольфович оттачивает свою программу обучения не один год. Полагаю, что с опытом придет понимание, что можно улучшить в нашей программе. Но, как вы понимаете, программа обучения — не та вещь, которую можно бездумно копировать, её нужно понять на собственном опыте. Ниже изложены принципы, которые положены в основу нашей программы обучения, как я их понимаю и применяю в своей практике (с оригинальным изложением принципов авторской методики вы можете ознакомиться на сайте И.Р. Дединского в разделе «Основные материалы»):
Последовательность задач
Последовательность знаний и умений, получаемых детьми, ориентирована на их практическое использование. Как я уже писал выше, конструкции даются как результат возникающих у детей в процессе обучения проблем. Разумеется, задания подбираются именно так, чтобы проблемы эти возникали в определенном порядке — в этом состоит одна из задач преподавателя. Задачи подбираются по принципу: чем важнее навык, тем раньше он изучается. Важность понимается как частота употребления конструкции в промышленном коде. Именно поэтому функции, важнейший элемент программирования, изучаются как можно раньше.
Зачем нужен баннер (монолог вредного заказчика)
«Понимаете, я владелец крупной торговой сети «Чайник анлимитед». Мы продаем любую посуду — от коллекционных чашечек тончайшего фарфора до металлических чайничков. Вот недавно продали в Эмираты сервиз… миллионов за 50, из платины. Сейчас переговоры с Китаем на крупные поставки недорогой посуды. Так вот, я открываю магазин в вашем городе, и так получилось, что совершенно забыл про рекламу. Помощник заболел, а у меня из головы вылетело. Дату открытия сдвинуть не могу — все распланировано, заказано, будет ущерб для репутации… Я, честно говоря, сегодня с этим вопросом был у ваших конкурентов, мы много говорили, пили чай, все было очень мило, но… в последний момент они сказали, что у них какие-то сложности, и заказ они не возьмут. И я пришел к вам. В общем, нужен баннер. Хотя бы один. Я немного устал от разговора у ваших конкурентов, поэтому не хотел бы снова излагать детали заказа, и поэтому давайте так — если вы что-то хотите спросить или уточнить, то спрашивайте, и это и составит текст нашего договора.»
Далее следуют ответы заказчика на вопросы школьников, описание, что нужно изобразить и как и т.д. Тут-то дело и доходит до чертежа, размеров и сроков. Если игра происходит в Москве, то этот огромный баннер предлагается прилепить к стене небоскреба — так его будет издалека видно. В моем случае, за неимением небоскреба даже в проекте, пришлось прифантазировать аэростат, на котором реклама будет висеть над городом.
Кто же это сделает?
После неожиданных ответов о размерах и сроках этого у ребят наступает легкий шок. Это важный момент: они узнают, как существенно выяснить все детали до начала работы, даже если их не было в явном виде в задании. Фактически, это игровой тренинг на составление ТЗ. Когда эта фаза закончена, преподаватель «выкатывает на сцену» «секретное оружие» — выясняется, что у дизайнерской фирмы есть знакомый художник, который-таки может нарисовать требуемый баннер в срок. Но живет этот художник в дальней глуши, и единственный способ с ним связаться — позвонить по телефону. Тип он вредный, разговаривать с ним нужно аккуратно и точно, а то чуть услышит незнакомое слово — бросит трубку и придется звонить снова. Дальше идет список фраз, которыми с ним нужно разговаривать: установи холст, установи цвет, нарисуй линию и т.д. Фактически, так вводится абстрактный исполнитель («Тупой художник») и его система команд. Но не лишь формально, а с привязкой к ситуации, что воспринимается учениками гораздо более естественно.
Далее дети сообща «звонят» «тупому художнику» (роль которого играет преподаватель) и команда за командой управляют «художником», который выполняет их действия — ну или «обижается» на синтаксическую ошибку и бросает трубку, и тогда диалог начинается снова. По сути это исполнение первой программы на псевдокоде исполнителем в режиме интерпретации. После 4-5 неудачных попыток программа написана.
Таким образом, на первом же занятии дети узнают два важных момента: постановку задачи и написание первой программы. Программа записывается на доску, причем очень большое внимание уделяется отступам, пустым строкам и пробелам — тому, что часто опускается и чему так трудно потом осознанно научить.
Как уже говорилось, при записи этой программы особое внимание уделяется форматированию — пустым строкам, делящим программу на логические фрагменты, отступам и пробелам, позволяющим легко читать программу. В дальнейшем преподаватель придает этому очень большое значение и ворчит, пока ученик не оформит код должным образом: «Спрашиваешь, почему вот этот твой код не работает? Да кто ж его знает —в нем сходу не разберешься. Имена все однобуквенные, пробелов нет, отступы поставлены случайно… Сделай, чтобы программу было легко читать, тогда помогу найти ошибку».
Кратко о дальнейшем обучении
Домашним заданием после этого занятия является написание программы, рисующую несколько героев будущего мультфильма. Функция main сразу распухает до 50-100 строк, а у некоторых увлеченных учеников и больше. Поэтому на втором же занятии вводим понятие «функция» — пока без параметров, вида void DrawMan(),— и таким образом разбиваем программу на части. Для часто использующихся цветов вводим понятие «константа» и называем появляющиеся в программе константы понятным образом. Упор делается именно на понятность имен функций и констант. Фактически, это занятие о группировке кода и именовании.
Далее пробуем нарисовать один и тот же объект в разных местах экрана, разным цветом и т. д. Вводим понятие «функция с параметрами», добавляем в написанные на прошлом шаге функции параметры — это типичный рефакторинг. Упор делается на понятность имен, на «гибкость» получающейся функции и на взаимную независимость ее параметров.
После этого пробуем сделать анимацию — движущиеся объекты, простейший «мультик». Вводим понятие «цикл» (и здесь же локальные переменные). Опять упор на понятные имена переменных, на отступы в цикле. Пишем цикл, в котором рисуются персонажи мультика. Уже на этом этапе дети начинают рисовать достаточно сложные и эффектные сцены: например, у одного из моих учеников был нарисован домик, над которым «пролетало» солнце от восхода до заката, затем луна. Цвет всего рисунка менялся в зависимости от положения солнца (луны) на небе. Словами это описать непросто, но выглядело весьма эффектно.
Когда у функций становится ну очень много параметров, вводится понятие «структура», и объекты мультфильма описываются в виде структур. Снова делается упор на понятность имен структур и их полей, на логичность группировки данных в структуры.
Развитие проекта превращает мультфильм в простую компьютерную игру (в нашем случае был выбран «Арканоид»). В процессе написания игры приходится иметь дело с функциями, меняющими состояние своих параметров, и, пользуясь этим, вводится понятие «указатель» и передача параметров по указателю. В нашем случае через некоторое время потребовались еще и массивы. (Важно: адресной арифметики здесь не даем.)
В процессе написания игры возникает необходимость обработать нажатия клавиш пользователем — появляется такая конструкция как «ветвление». В принципе, ветвление может появиться и раньше, но у меня необходимость в нем возникла только в этом месте. Сравните с классическим курсом, где if дается чуть ли не первым же оператором, а о функциях говорят ближе к концу, отчего ими пользуются мало, «развивая» в себе умение писать «макаронный» код. Позднее появление if вызвано спецификой выбранного проекта — «мультфильм», при другой последовательности учебных задач, оно может быть введено даже раньше цикла. Но в этом проекте движение (цикл) более актуально чем вариативность (ветвление) и работа условия в цикле более наглядна.
Что характерно, детям весь первый год не рассказывается о глобальных переменных. Наоборот, везде подчеркивается локальность переменных и параметров функций. Что «вот этот „икс“ в этой функции и вот тот „икс“ в другой функции — совершенно разные, никак не связанные между собой».
В дальнейшем дети узнают об указателях на функции, строках, классических алгоритмах, начинают знакомиться с синтаксическим разбором арифметических выражений. Но это уже очень большая и длинная история.
Я занимаюсь со школьниками по этой программе примерно один учебный год (с прошлого октября). Режим занятий — 2 раза в неделю, одно занятие — 3 академических часа (120 минут, включая десятиминутный перерыв). Группа разновозрастная, от 8 до 11 класса. Но результатом я могу гордиться — дети действительно научились решать задачи самостоятельно. Уверен, что мои ученики 8-9 класса школьные разделы по программированию 10-11 класса пройдут с легкостью. Последний раз, когда было дано задание написать программу «Угадай число» (компьютер загадывает, игрок угадывает по принципу «больше-меньше» — двоичный поиск) все справились с ней самостоятельно. Я просто ходил и наблюдал, как дети итеративно накручивают функционал — почти все начали с главной проверки (if на совпадение/больше/меньше), потом «обернули» её в цикл, потом начали добавлять «украшения». В результате, после нескольких замечаний, получился код, за который мне никак не стыдно. Разумеется, это далеко не самая сложная задача, которую ученики способны решить, но этот пример оказался для меня очень показательным, поскольку дал возможность увидеть самостоятельную работу с начала и до конца за один урок.
Могу сказать, что, по моему мнению, взятая нами за основу методика обучения И. Р. Дединского, — это большой прогресс в области обучения детей программированию. Она подводит базу под процесс обучения, позволяет систематизировать его, заинтересовать детей, показать им, что программирование — это очень интересно, позволяет дать детям больше знаний и навыков в области программирования, чем традиционная школьная программа. Но хочу отметить, что эта методика предъявляет немалые требования к преподавателю. Многие не всегда осознаваемые нюансы (например, выбор преподавателем чересчур абстрактного имени для функции или переменной ради сокращения записей, или введение глобальных переменных для «упрощения» объяснения работы функций) имеют далеко идущие неприятные последствия, которые нужно хорошо осознавать. Преподаватель должен обладать опытом практического программирования, чтобы внятно объяснить, почему нужно делать именно так, а не иначе, и очень желательно на примерах из практики (а не через запреты без объяснений). Он должен уметь быстро разбираться в коде учеников, оценить его состояние и последствия его развития, представить себе, мог ли подобный фрагмент кода быть использован в реальном проекте. Допустим, оставленная неинициализированной переменная: на учебной машине она не всегда приводит к ошибке, но при смене компилятора/версии компилятора/версии ОС/фазы луны может приводить к неопределенному поведению программы. Неудачные имена переменных, нарушение стиля: почему здесь все с большой буквы, а тут с маленькой? почему здесь «верблюжий» стиль, а здесь через подчеркивание? —вот некоторые из «мелочей», из которых складывается не только функционально рабочий, но и чистый, правильный, профессиональный код, и на это преподаватель должен обращать особое внимание. К сожалению, без практического опыта этот навык приобрести довольно сложно. Практический опыт, кроме того, хороший аргумент. При объяснениях я часто использую пример «… и улетели вы в отпуск на Таити. А тут — бац, ошибка в вашем модуле! Коллеги в панике, разобраться в вашем коде быстро не могут, вас срочно отзывают из отпуска —и вот вы прямо в пляжных шортах оказываетесь на рабочем месте». Немного преувеличено, конечно, но суть передает.
Разумеется, в этой статье невозможно рассказать все. Разумеется также, что этот подход не претендует на единственную верность, ведь есть много способов учить программированию. Если данная тема вам интересна, — прошу задавать вопросы в комментариях, отвечу. Если будет много вопросов, — статья получит продолжение.