неділя, 26 жовтня 2014 р.

Яке програмне забезпечення краще вибирати для роботи з дітьми?

Будуємо власні «Сходинки до інформатики»


Вже інформатику не перший рік викладають для учнів початкових класів у інваріантній частині. Кожному вчителю хочеться провести урок у комп’ютерному класі якомога краще, щоб «млинець не вийшов грудочкою». Тож до такої події готуються заздалегідь.

Досвід викладання такого курсу в нашій країні є далеко не в усіх, а на досвід закордонних колег ми не завжди можемо спиратися: у них свої умови і проблеми, які суттєво відрізняються від наших, тому ми не завжди можемо зрозуміти одне одного. Виникає багато запитань, які неодмінно потрібно розв’язати до того, як увійти з дітьми до комп’ютерного класу.

На мій погляд, основними питаннями є створення належних умов для викладання, підготовка викладачів, вибір комп’ютерів (а це достатньо важке завдання, адже однією з особливостей курсу «Інформатика» є те, що комп’ютер є і об’єктом вивчення, і технічним засобом, який допомагає вивчати курс), підручників, робочих зошитів, програмного забезпечення.


Складові забезпечення уроку: можливості поєднання

Викладання будь-якого предмета, особливо нового, — це дослідницький пошук, поєднання знань, вигадки, фантазії педагога і учнів, взаємодія всіх учасників навчального процесу (учнів, вчителя, батьків). Тільки у такому випадку школярі отримають глибокі знання, навчатимуться з інтересом, а кожен урок стане неповторним — перетвориться на справжній витвір майстерного педагога. Щоб це відбулося, кожному вчителю треба стежити за дотриманням належних умов викладання предмета, гармонійно поєднувати усі складові уроку, правильно добирати необхідне методичне і технічне забезпечення.
Зараз до кожного підручника додається повне методичне забезпечення (робочий зошит, конспекти уроків, іноді ще й є диск з додатковим програмним забезпеченням до завдань із зошитів, слайд-фільми), але практично вчитель може вибирати робочий зошит і конспекти уроків, які йому подобаються найбільше. Адже всі посібники відповідають вимогам нової Програми і вчителю надано право змінювати порядок викладання тем курсу, а також кількість навчальних годин, тому творчий вчитель (особливо, якщо у нього є досвід викладання предмета як варіативної складової) може творчо підійти і до вибору завдань для закріплення матеріалу підручника, що містяться у робочих зошитах. Конспекти ж уроків з будь-якого посібника є для вчителя основою власного конспекту, тому варто мати кілька посібників, щоб вивчити досвід колег і додати свою родзинку до уроку.
Курс “Інформатика” відрізняється від інших шкільних предметів тим, що комп’ютер є і об’єктом вивчення, і технічним засобом, який допомагає вивчати курс, тому поряд із звичними для вчителя питаннями постає і необхідність вибору програмного забезпечення до кожної теми.
У Програмі для загальноосвітніх навчальних закладів «Сходинки до інформатики» зазначено, що комп’ютерні програми для використання на уроках курсу мають бути адаптованими для навчання дітей молодшого шкільного віку, передбачено також перелік необхідних програмних засобів для виконання завдань Програми. Немає жодної конкретної назви комп’ютерної програми. Тому вчителю надано можливість самостійно обирати ті програмні засоби, які він вважає потрібним. Він навіть може самостійно створити необхідні програми і використовувати їх на уроках.

«Для практичної роботи учнів за комп’ютером можна використовувати програми з наявного у школі навчального програмного забезпечення та середовища, які адаптовані для навчання дітей молодшого шкільного віку. Перелік необхідних програмних засобів:
• операційна система;
• програми на розвиток логічного та критичного мислення;
• розвивальні програми;
• комп’ютерні програми на підтримку вивчення української мови, іноземної мови, математики, образотворчого мистецтва, музики тощо;
• клавіатурний тренажер;
• тренажер миші;
• графічний редактор;
• текстовий процесор;
• редактор презентацій;
• середовище виконання алгоритмів.»
(З Програми для загальноосвітніх навчальних закладів 2–4 класи “Сходинки до інформатики ”)

Навчальні комп’ютерні програми: критерії вибору

На перший погляд здається, що вибрати комп’ютерні програми неважко: в Інтернет можна знайти багато програм, які за тематикою задовольняють вимоги програми курсу. Але це тільки один із критеріїв, який впливає на вибір. Детальніше зупинимося на інших критеріях вибору комп’ютерних програм навчального призначення для учнів початкових класів.
Мета використання комп’ютерних програм
Треба чітко визначити мету використання кожної комп’ютерної програми.
Наприклад, вибір середовища виконання алгоритмів. Якщо ми хочемо дати уявлення про складання програми, варто обрати Лого або Скретч (Scratch). Але у курс «Інформатика» є світоглядним і така мета у ньому не ставиться.
Згідно державної програми предмета «Інформатика”, головною метою алгоритмічної лінії є вміння розв’язувати задачі з повсякденного життя учнів, застосовуючи алгоритмічний підхід: уміння планувати послідовність дій для виконання завдань, передбачати можливі наслідки виконання дій, створення моделі, схеми, графіка тощо. Тому безперечним недоліком Лого і Скретча є те, що дії виконавців віддалені від повсякденного життя (хоча дії виконавця інтуїтивно зрозумілі, дитина може їх легко відтворити або змоделювати, але таких виконавців у житті не буває і реальні тварини так діяти не можуть). Ці середовища також не дозволяють проілюструвати застосування алгоритмів у повсякденному житті. Для того щоб це зробити, доводиться задіяти або кількох виконавців, або побачити дії одного й того самого виконавця у різних ситуаціях повсякденного життя, за яких виконавцю дають різні команди.
Ергономічні вимоги до програмного забезпечення
Зверніть увагу на те, чи відповідає програмне забезпечення ергономічним вимогам. Нижче назвемо ті вимоги, які легко перевірити без додаткового обладнання.
• На екрані має бути тільки необхідний текст, адже читати та сприймати його на екрані складніше, ніж на папері.
 Слідкуйте, щоб різні розміри та типи шрифтів використовувалися для текстів, які мають різні функції. На одному екрані можна подавати не більше 3-х способів виділення тексту.
 Розмір шрифту має відповідати віковим особливостям дітей, які користуються поданою програмою: чим молодші діти, тим більшим мусить бути розмір літер.
 Необхідно слідкувати, щоб контраст зображення був не надто високим, але й не надто низьким, а текст легко сприймався оком. Усі літери має бути чітко видно, щоб очі не втомлювалися від читання. Якщо програмний продукт призначений для дітей, то подавати текст на різнобарвному фоні не можна.
 Поєднання кольорів на екрані має бути гармонійним, оскільки строкатість призводить до втоми очей. Максимальна кількість кольорів у тексті не може перевищувати п’яти.
 Оптимальна кількість об’єктів на екрані — 7±2. Якщо кількість об’єктів, які треба одночасно показати на екрані, більша, то вони мають бути згрупованими за змістом.
 Не можна перевантажувати зображення зайвими деталями.
 Не варто використовувати джерела інформації, які одночасно передають дані на один й той же канал сприйняття. Наприклад, супроводжувати відео текстом, який пояснює його зміст, тому що зоровий канал сприйняття буде сконцентровано тільки на одне джерело інформації.
Працювати з програмою дітям і дорослим має бути комфортно: всі команди та повідомлення мають бути чіткими і зрозумілими учням без великої кількості додаткових пояснень, терміни у програмі мають відповідати вимогам програми, переклад з іноземної мови має бути грамотним. Зверніть увагу скільки у Scratch з’являється незрозумілих термінів, які є калькою з англійської: скріпти (у перекладі з англійської — сценарії, у термінології курсу “Інформатика” — алгоритми для виконавців), спрайт (у перекладі з англійської графічний — об’єкт, у термінології курсу “Інформатика” — виконавець алгоритму).
Інтерфейс програми має відповідати віку дітей і навчальним потребам: на екрані не має бути непотрібних полів, які учень певного віку не використовуватиме під час роботи з комп’ютером. Усе, що міститься на екрані програми, має бути зрозумілим учням. Зверніть увагу на пропорції полів екрана: під час вивчення теми “Алгоритми і виконавці” у 2–3 класах основна увага приділяється системі команд виконавця алгоритму, його діям, програмі для нього. Тож саме ці поля і мають займати найбільшу площу екрана. Порівняйте інтерфейс Scratch і середовищах виконання алгоритму “Сходинки до інформатики Плюс” (виконавці “Садівник” і “Навантажувач”) і ви одразу ж побачите різницю.


Скріншот програми «Скретч»


Психолого-педагогічні вимоги до навчальних програм
Слід визначити, наскільки програмне забезпечення відповідає психолого-педагогічним вимогам навчальних програм.
Комп’ютерні навчальні програми дають можливість учню проявити винахідливість, розвинути творчі здібності, пам’ять, увагу; тренувати швидкість реакції; допомагають підвищити рівень візуального сприйняття інформації, вчать приймати рішення та експериментувати, а також дозволяють відпрацювати навички володіння клавіатурою і мишею.
Але ці позитивні моменти — це потенціал комп’ютерних програм. Щоб програма була справді корисною у роботі, треба під час її вибору звернути увагу на те, чи зможе вона допомогти вчителю забезпечити індивідуальний підхід до кожного учня та реалізувати власні педагогічні завдання: педагог повинен мати змогу добирати завдання до уроків; виставляти параметри, щоб забезпечити максимально сприятливий режим для проведення уроку; регулювати швидкість дій комп’ютерних персонажів; забезпечити комфортні для кожного учня умови діяльності за комп’ютером тощо.
Майже кожен учень прагне привернути до себе увагу: хоче, щоб у нього щось виходило швидше, охайніше, вправніше, краще, ніж в однокласників. Хороший педагог це прагнення може успішно задовольнити: внести змагальний компонент у навчальну діяльність. При цьому велике значення має як саме оцінюється робота учнів: швидкість виконання завдань не може бути універсальним критерієм оцінки (розв’язувати повільно, далеко не завжди означає гірше), а якість виконання завдань не завжди просто оцінити. Тому педагог має придумати такі критерії оцінювання, які будуть зрозумілими для школярів і стимулюватимуть їх до старанного виконання завдань. У цій роботі вчителеві зарадить комп’ютерна програма, яка допоможе порівняти досягнення учнів та дасть змогу дітям здійснити самооцінку.
Комп’ютер не може виставляти бали, але він надає педагогу звіт про діяльність школяра. Вчитель інтерпретує цю інформацію і оцінює роботу учня.
Так, у програмі “Сходинки до інформатики Плюс: Курчата” кількість помилок під час обчислювання прикладів співпадає з кількістю курчаток, які не побігли за мамою-квочкою; у програмі “Сходинки до інформатики Плюс: Лісова галявина” кількість помилок визначають, підрахувавши зібрані гриби і ягоди у кошиках гномиків.



Скріншот програми «Сходинки до інформатики Плюс: Курчата»


Скріншот програми «Сходинки до інформатики Плюс: Лісова галявина»


Подібна гнучка система оцінювання допомагає створити для учнів ситуацію успіху: на екрані комп’ютера немає образливих оцінок, дітям неважко порівняти власні сьогоднішні досягнення з вчорашніми, а також — свої результати з успіхами товаришів. Такий самоаналіз допомагає зрозуміти, де допущено помилку і на що слід звернути увагу надалі, спонукає бути уважнішим. Повторне використання програми дає змогу більше вправлятись за темою уроку та сформувати міцні знання й навички школярів.
Наступність освіти
Педагог обов’язково мусить дбати про наступність освіти: знання і навички, сформовані у початковій школі, мають стати базою для опанування учнями програмового матеріалу основної школи.
Щоб викладання курсу не стало безсистемним, необхідно на початку викладання курсу читати не тільки програму цього року, а й всі наступні. Тож визначимо як графічний редактор можна буде використати у 3-му і 4-му класах.
Згідно програмі курсу “Інформатика” у 3-му класі учні створюватимуть малюнки під час розробки презентацій (тема “Робота із презентаціями”) та проектів (тема “Створення проектів”). А якщо зробити тему “Створення проектів” наскрізною і розроблювати міні-проекти починаючи вже з перших уроків 3-го класу, то навички роботи у графічному редакторі стануть у пригоді для створення цілої низки яскравих проектів на рік. Тема “Створення проектів” є підсумком роботи і в 4-му класі. Навички роботи у графічному редакторі учням 4-го класу можуть допомогти прикрасити текстові документи (тема “Опрацювання тексту на комп’ютері”), зробити листи наочнішими і дотепнішими (тема “Електронне листування”), адже у листах завжди хочеться не тільки розповісти, а й показати.
Тож варто вже з 2-го класу вибираючи графічний редактор міркувати наскільки його можливості відповідатимуть тематиці курсу в наступних класах.
Порівняємо графічні редактори, які можна використовувати під час проведення уроків предмета “Інформатика” — Tux Paint і Microsoft Paint. Обидва задовольняють вимоги програми для загальноосвітніх навчальних закладів для 2–4 класів “Інформатика”, мають дружній для учнів початкових класів інтерфейс, але їхні функціональні можливості дещо відрізняються.
Графічний редактор Paint більш поширений, ніж Tux Paint, і використовується під час розв’язання різних практичних завдань для елементарної обробки зображень, тобто навички роботи з цим редактором знадобляться учням і в основній школі.
На відміну від Paint, Tux Paint має обмежений набір функцій, зокрема не дає можливості зберегти зображення у файл, який потім можна використовувати для опрацювання за іншим комп’ютером, надіслати електронною поштою тощо. Tux Paint також не дозволяє показати всі операції роботи з вікном: у ньому не можна розгорнути вікно на весь екран.
Інтерфейс Paint ближчий до інтерфейсу інших Windows-програм, тому під час роботи з Paint у дітей формуються загальні навички, які стануть їм у пригоді для роботи з іншими Windows-програмами.
Тож, як ми бачимо, графічний редактор Paint доцільніше використовувати у роботі з учнями початкової школи, бо він допомагає формувати навички, які стануть потрібними учням у майбутньому.

Виконавці: віртуальні та реальні

Для ілюстрації викладеного вище матеріалу розглянемо наочні анімовані середовища виконання алгоритмів «Садівник» і «Навантажувач», які входять до пакету програмного забезпечення «Сходинки до інформатики Плюс: Комплекс навчально-розвивальних ігрових програм» (К. : Світич, 2013). Цей пакет програм створений спеціально для курсу “Інформатика”, пройшов апробацію у м. Києві й регіонах, рекомендований МОН України, витримав перевірку часом і здобув велику популярність серед педагогів та їхніх учнів. Програми комплексу «Сходинки до інформатики Плюс» побудовані на основі яскравих сюжетів, а професійно зроблена анімація допомагає підтримати ігрову ситуацію і добре мотивує дітей до навчальної діяльності.
У середовищах виконання алгоритмів «Садівник» і «Навантажувач» використовуються інтерактивний (учень дає команду, і виконавець одразу її виконує) і програмний (учень спершу складає алгоритм, а потім виконавець за вказівкою користувача виконує його) режими.
Система команд виконавця Садівник дібрана так, щоб можна було скласти алгоритм садіння дерев. Учні складають алгоритми (програми) з лінійною структурою та циклами для Садівника.


Скріншот програми «Сходинки до інформатики Плюс: Виконавець “Садівник”»

Скріншот програми «Сходинки до інформатики Плюс: Виконавець “Садівник”»
Працюючи з виконавцем Навантажувач, учень розв’язує одразу два завдання: математичне (здійснює нескладні обчислення та складає числові рівності) й алгоритмічне (складає і виконує алгоритми).
Дитина також отримує первинні уявлення про параметричні команди, тобто такі, які мають параметри. Для виконавця Навантажувач це команди Вправо на <кількість кроків> та Вліво на <кількість кроків>.
Алгоритми (програми) для виконавця Навантажувач мають лінійну структуру.


Скріншот програми «Сходинки до інформатики Плюс: Виконавець “Навантажувач”»

Скріншот програми «Сходинки до інформатики Плюс: Виконавець “Навантажувач”»


Виконавці Садівник і Навантажувач вибрані не випадково: все, що вони виконують, діти добре розуміють і можуть уявити. Дії Садівника учні 2-го класу можуть навіть спробувати виконати, а дії Навантажувача — неважко змоделювати.
Підвищити інтерес дітей під час роботи у цих середовищах допомагає професійно зроблена, яскрава анімація, дружній інтерфейс, можливість бачити процес виконання алгоритму (одразу видно всі помилки, і тому дітям неважко їх виправляти).
Педагог може виставити параметри, які полегшують або ускладнюють виконання завдання учнем. Для виконавця Садівник можна змінити початкові умови (де стоїть Садівник, де розміщуються інструменти для нього), кількість саджанців, які він має посадити, інші дії виконавця. У середовищі виконання алгоритмів з виконавцем Навантажувач можна змінити кількість вантажів (від 3 до 6), їх максимальну сумарну вагу (від 4 до 100), дібрати комфортну для учня швидкість виконання дій. Інтерфейс програм настільки простий, що ці параметри можуть змінити навіть учні 2-го класу.
Цікаву роботу, розпочату за комп’ютерами, можна продовжити і у теоретичній частині уроків для формування навичок складання алгоритмів для виконавців Садівник і Навантажувач.
Можна значно розширити систему команд Садівника, щоб він міг виростити помідори, квіти, обрізати кущі тощо; придумати зручну форму запису алгоритмів для нього (наприклад, у вигляді таблиць, де кожен стовпчик відповідає тижню, а малюнки допомагають записати дії виконавця); оптимізувати його дії.
Запропонуйте учням уявити, що їм треба посадити відразу кілька дерев. Як це зробити найшвидше? Наприклад, можна спочатку поставити по два відра води біля кожного дерева; не носити воду, а покласти шланг і біля кожного саджанця перед поливом набирати воду у відро; змінити порядок дій Садівника (спочатку він копає для всіх дерев ямки, потім ллє воду одночасно в усі ямки (так не треба буде чекати, доки вода зволожить ґрунт), далі ставить кожен саджанець у ямку й засипає ямку землею, і насамкінець — ще раз поливає одразу всі саджанці).
Уявімо реальний порт: скільки кораблів чекають завантаження, скільки навантажувачів є у нашому розпорядженні, скільки кораблів треба розвантажити і як потім розташовувати вантажі (на складі, на вантажівки, залишати на пірсі тощо). Які питання нам слід вирішити, щоб порт нормально функціонував? Що ми маємо для цього знати? Які труднощі можуть виникнути під час виконання кожної дії у порту? Яка для цього необхідна кількість техніки? Як швидше виконати всі зазначені дії?
Учні можуть придумати для кожної нової команди виконавців короткий і зручний запис, створити лінійні програми і програми з циклами, а потім змоделювати дії виконавців, щоб перевірити правильність складених алгоритмів.

Скретч: все має бути вчасно

Щоб максимально використати всі можливості програмного забезпечення, треба знайти йому доречне місце у навчальній програмі: воно має з’явитися вчасно (відповідно віку дітей і меті навчання), інакше його беззаперечні переваги можуть перетворитися у недоліки.
Можливості Scratch дозволяють розроблювати різноманітні цікаві програми: можна “програмувати” казкові ситуації, мультфільми тощо, у яких кілька персонажів взаємодіють одне з одним. У цьому середовищі продумана система команд виконавців: можна змінювати одяг виконавців, їх розмір, інтер’єр кімнати (або місцевість), де діють виконавці, збільшувати кількість виконавців тощо. Програму збирають з частинок-команд, як картинку з пазлів. Команди різних груп легко відрізнити візуально за допомогою кольору, тому програму легко читати. Команди представлені так, що часто і без додаткових пояснень зрозуміло що і як робитиме виконавець, якому подано певну команду.
Тож учням, які вже знають основні алгоритмічні конструкції, мають досвід роботи з комп’ютером у середовищах виконання алгоритмів нескладно програмувати у Scratch. А от учні початкових класів, які тільки починають опановувати ази програмування, у Scratch можуть заплутатись та й часу на тему “Алгоритми і виконавці” у молодшій школі небагато для опанування програми з такими можливостями. Тож, мабуть, варто ненадовго відкласти ознайомлення зі Scratch і використати у молодшій школі інші середовища виконання алгоритмів більш пристосовані для дітей цього віку.

Педагог, який працює творчо, намагається кожен урок зробити неповторним: наповнити його цікавими формами роботи, пізнавальними та розвивальними завданнями, глибоким виховним змістом. Реалізувати таке бажання можуть допомогти комп’ютери!

Сподіваюсь, що ця стаття стане для вчителів поштовхом до цікавої творчої праці під час розробки планів уроків та організації навчальної діяльності учнів на уроках пропедевтичного курсу “Інформатика”.


науковий співробітник Міжнародного науково-навчального центру інформаційних технологій та систем Національної академії наук України
та Міністерства освіти і науки України,
автор технології «Логіки світу»
для дітей від 4 до 12 років




Автор: Ірина Стеценко