Title: Обучение детей программированию Date: 2019-02-04 00:00 Category: News Slug: teaching-kids-to-program Lang: ru ![Ученики и учителя][screenshot] В этой статье Михаил делится своим опытом обучения детей программированию. Он расскажет о следующем: - организация процесса обучения - программа обучения - игра на память - инструмент программирования - уроки - результаты и планы **Организация процесса обучения** Обучение проходит в рамках социальной ответственности бизнеса: компания предоставляет помещение с оборудованием, а также объединяет сотрудников, желающих попробовать себя в роли преподавателей, с сотрудниками, желающими обучить своих детей. Всё это исключительно на добровольной основе. Потенциальных преподавателей разбивают по группам таким образом, чтобы группа из трёх преподавателей состояла из одного опытного и двух новичков. Одна группа преподавателей ведёт одну группу учеников. Учеников разбивают по возрасту и навыкам. В 2018-м я второй раз участвовал в программе обучения детей в возрасте примерно десяти лет. Наша группа работала с октября по декабрь 2018-го по субботам с 10:00 до 12:00. Пользуясь служебным положением, я также затащил на курсы и свою жену. **Программа обучения** Когда я участвовал первый раз, наша группа обучала детей программированию довольно бесцельно: мы придумывали простейшие задания на урок для объяснения операторов. В результате в конце обучения у нас не было ничего конкретного, что можно было бы оценить, чем похвастаться и что проанализировать. В этот второй раз я решил, что мы с детьми реализуем так называемую игру на память. Критерием успешности обучения я определил следующее условие: каждый ученик к концу курса самостоятельно создаёт простейшую игру на память с нуля за 1 час. Для достижения этого критерия я решил проверить утверждение "Повторение - мать учения", поэтому каждый урок мы создавали всё с нуля. Подчеркну, что мы ничего не сохраняли в учётной записи учеников. Задача была в сохранении навыка создания игры в голове, не в компьютере. **Игра на память** Давайте рассмотрим, что представляет собой игра на память. **1)** В простейшем случае у нас есть 16 карт, причём уникальных лишь 8, остальные 8 являются их парами. ![Карты лицом вверх][all-cards-face-up] В представленном изображении у нас есть лишь две карты с котом, собакой и т.д.. **2)** В начале игры мы перемешиваем карты и раскладываем их **рубашкой** вверх. ![Карты лицом вниз][all-cards-face-down] **3)** Первый из участников игры открывает две карты. ![Пара карт][first-pair] **4)** Если карты различаются, возвращаем их в исходное положение: кладём **рубашкой** вверх. ![Карты лицом вниз][all-cards-face-down] **5)** Следующий участник игры открывает другую пару карт. ![Вторая пара карт][second-pair] **6)** Если карты совпадают, убираем их с игрового поля. ![Пара совпадающих карт убрана][remove-pair] Цель игры в том, чтобы убрать все карты с поля. Игра в данном виде не включает соревнование, поэтому играть можно одному человеку. С одной стороны, игра на память довольно проста, с другой стороны, реализация игры затрагивает основную функциональность, необходимую для создания любой более-менее сложной игры: - создание элементов - их расстановка на поле - выбор элементов - сравнение выбранных элементов - скрытие совпадающих элементов **Инструмент программирования** В качестве инструмента мы использовали среду [Scratch][scratch]. Она рассчитана на обучение детей программированию, поэтому каждое действие, каждый оператор в ней представлен графически. Например, следующим скриптом можно повернуть кота на 360 градусов за секунду: ![Скрипт][cat-script] Вот так выглядит результат: ![Анимация][cat-animation] Замечу, что это довольно успешное решение для представления кода графически. Например, платное решение, продвигаемое нынче компанией SAP, предполагает использование так называемых кубиков для программирования: ![SAP UI][sap-ui] Тут можно лишь ввести в нужные поля нужные значения. Если потребуется что-то нестандартное, то поможет лишь скрипт, который представлен опять же кубиком. По личному опыту скажу, что решение Scratch не тормозит от слова совсем, чего не скажешь о решении SAP. **Первый урок** Первый урок являлся вводным, поэтому компьютеры мы не использовали. План был следующим: 1. Познакомиться 2. Сыграть в игру на память 3. Изучить понятие алгоритма 4. Написать алгоритм игры 5. Проанализировать урок **1)** Знакомство Преподаватели с учениками встают в круг. Это уравнивает всех и делает каждого участником команды. Первый участник называет своё имя и рассказывает о том, почему он решил посетить этот курс. Второй и последующие участники сначала повторяют имя и рассказ каждого предыдущего участника, после чего называют своё имя и рассказывают. Примерно так это выглядит: 1. Вася: "Меня зовут Вася, я хочу изучить Scratch, потому что меня заставил папа" 2. Дима: "Это Вася, заниматься Scratch'ем его заставляет папа. Меня зовут Дима, и это мой четвёртый год Scratch'а" 3. Оля: "Это Вася, его заставляют родители. Это Дима, он практически ветеран Scratch'а. Меня зовут Оля, я первый год преподаю, буду учиться вместе со всеми" Данный формат знакомства преследует следующие цели: - Знакомство - Каждый участник команды должен знать по имени остальных участников команды - Общее пространство - Все участники в круге, а не за рабочими местами, что уменьшает отвлечение на игры в компьютере - Равенство - И преподаватели, и ученики в одном круге, что уравновешивает всех в качестве участников команды без иерархии - Внимание - Каждый участник команды должен внимательно слушать остальных участников, чтобы правильно повторить сказанное ими - Обратная связь - Каждый участник команды должен максимально чётко излагать свою мысль, иначе остальные просто не смогут её повторить - Веселье - Проблемы с запоминанием имён всех веселят **2)** Игра на память в карты 1. Берём две колоды карт и выбираем из них по 8 одинаковых 2. Раскладываем карты в сетку 4 x 4 рубашкой вверх на столе 3. Ученики встают вокруг стола 4. Каждый ученик по очереди переворачивает пару карт * Если карты совпали, то убираем их с поля * Если карты различаются, то переворачиваем их рубашкой вверх Ученикам очень нравится играть в настольные игры. В ходе игры преподаватели проговаривают то, что происходит. После пары партий переходим к изучению понятия алгоритма. **3)** Понятие алгоритма 1. Спрашиваем сначала учеников, даём возможность высказаться, узнаём уровень каждого ученика 2. При необходимости поправляем высказывания, если они близки к ожидаемому ответу 3. Предлагаем написать алгоритм перевода человека из состояния "стоит за дверью кабинета" в состояние "работает за компьютером в кабинете" Ученикам очень нравится подходить к доске и писать на ней, поэтому по очереди вызываем каждого ученика, чтобы он писал по одному пункту алгоритма. Самого активного ученика используем в качестве исполнителя алгоритма. **4)** Алгоритм игры Предлагаем написать алгоритм игры, опять вызываем каждого добавлять по одному пункту на доске. После завершения описания алгоритма ещё раз играем с картами, но на этот раз каждый ученик должен проговаривать шаг алгоритма. Выглядит это примерно так: 1. Вася: "Раскладываем 16 карт рубашкой вверх" 2. Дима: "Переворачиваем пару карт" 3. Паша: "Если две карты различаются, переворачиваем их рубашкой вверх" 4. Филипп: "Переворачиваем пару карт" 5. Миша: "Если две карты совпадают, убираем их с поля" **5)** Анализ урока На этом первый урок заканчивается, и у преподавателей появляется возможность обсудить как свои впечатления об уроке, так и об учениках, выработать подходы к тихоням и активистам, договориться о дальнейших планах на следующие уроки. У нас были следующие решения: 1. Рассаживать тихонь и активистов через одного, чтобы соблюсти баланс шума и тишины. Иначе группа активистов создаёт очаг бури, а группа тихонь - очаг пустыни, что замедляет процесс обучения. 2. Требовать от учеников точности, т.к. активисты любят кривляться, что плохо влияет на дисциплину. **Второй и третий уроки** Последующие уроки мы опять же начинали с разминки: вставали в круг, называли имя и рассказывали, кто что сделал. А если не сделал, то почему. Как и прежде, каждый участник сначала повторял сказанное предыдущими и лишь затем говорил о себе. На втором уроке мы создавали требования для элемента игрового поля и пытались создать этот элемент в Scratch. Это вполне удалось. На третьем уроке мы пытались создать 16 элементов и расположить их в сетке 4x4. Тут мы застопорились, т.к. ученики не смогли понять систему координат, чтобы расположить 16 элементов в сетке. Стало очевидно, что планы уроков являются лишь планами, а действительность вносит свои изменения. У нас было два пути решения проблемы с системой координат: 1. Продолжать обучать системе координат с риском не успеть создать игру до конца курса 2. Изменить требования к игре таким образом, чтобы система координат была не нужна Мы решили пойти вторым путём, т.к. мы всё-таки не школа и цель у нас была научить создавать игру, т.е. применять знания на практике, а не в теории. Поэтому сетку элементов 4x4 мы решили заменить кругом из 16 элементов. Данное решение привело меня к следующим выводам: 1. Для решения задачи часто можно найти более простой путь 2. Этот путь легче для понимания, хоть и менее гибкий 3. Перейти на сложный путь для увеличения гибкости можно позже, когда это будет действительно необходимо 4. Упрощение приближает к конечной цели, усложнение отдаляет от неё **Четвёртый и последующие уроки** С четвёртого урока мы отменили стадию написания требований, т.к. она начала занимать бОльшую часть урока: мы снова сделали уклон на практику, а не теорию, чтобы уложиться в сроки. На этот раз все требования были написаны заранее и выданы "сверху". Но всё равно их никто не читал. Четвёртый и пятый уроки мы потратили на создание 16 элементов в виде круга, выделение пары элементов и проверку на их совпадение. С шестого урока и до девятого включительно мы каждый раз воссоздавали игру с нуля. С каждым разом это происходило всё быстрее и быстрее, поэтому с восьмого урока мы ввели турнирную таблицу, где записывали этапы создания игры и время каждого ученика. **Последний урок** К последнему уроку все справлялись с созданием игры с нуля более-менее самостоятельно за час-два. Такова турнирная таблица последнего урока (имена скрыты): ![Турнирная таблица][leaderboard] А ниже можно посмотреть на создание игры на память в Scratch ученика, который создал игру быстрее всех: за 30 минут.
**Результаты и планы** Результат обучения превзошёл мои ожидания: - трое учеников успели примерно за час или быстрее - двое примерно за полтора часа или быстрее В этом году я планирую провести обучение не с помощью Scratch, а с использованием инструментария Opensource Game Studio: ученики будут работать с Lua, Git и GitHub Pages. На этом мы заканчиваем статью об опыте Михаила по обучению детей программированию. [screenshot]: ../../images/2019-02-04_teaching-kids-to-program-team.png [all-cards-face-up]: ../../images/2019-02-04_teaching-kids-to-program-all-cards-face-up.png [all-cards-face-down]: ../../images/2019-02-04_teaching-kids-to-program-all-cards-face-down.png [first-pair]: ../../images/2019-02-04_teaching-kids-to-program-first-pair.png [second-pair]: ../../images/2019-02-04_teaching-kids-to-program-second-pair.png [remove-pair]: ../../images/2019-02-04_teaching-kids-to-program-remove-pair.png [scratch]: https://scratch.mit.edu/ [cat-script]: ../../images/2019-02-04_teaching-kids-to-program-cat-script-ru.png [cat-animation]: ../../images/2019-02-04_teaching-kids-to-program-cat-animation.gif [sap-ui]: ../../images/2019-02-04_teaching-kids-to-program-sap-ui.png [leaderboard]: ../../images/2019-02-04_teaching-kids-to-program-leaderboard.png