Методика развития познавательного интереса школьников на уроках информатики в 5-6 классах с использованием компьютерной среды Логомиры

Дидактические возможности компьютерной инструментальной среды Логомиры

Процесс овладения компьютерной грамотностью и дальнейшая деятельность по применению компьютеров в решении практических задач во многом зависят от выбора начальной среды программирования. Великолепной средой, подходящей для поставленных целей, является среда ЛогоМиры. Эта среда замечательна тем, что, предлагая учащимся широкий спектр возможностей, является одновременно простой и наглядной. ЛогоМиры — среда, в которой дети учатся формулировать и решать проблемы, экспериментировать и открывать закономерности, творить с помощью новых средств.

Программная среда Лого (ЛогоМиры) была разработана и реализована под руководством американского психолога С. Пейперта в 1989 г. в Массачусетском технологическом институте. Она была создана не просто как формализованный язык программирования, а как среда, в которой дети могли бы научиться естественному общению с компьютером. ЛогоМиры — универсальная учебная компьютерная среда на базе языка Лого. Эта среда интегрирует графику, мультипликацию, звуки, программирование и позволяет осуществлять проектный подход к занятиям по всем направлениям учебного плана, а также обеспечивает возможность осуществлять межпредметные связи с другими дисциплинами на уроках информатики. [20].

Лого реализует новые подходы к обучению, направленные не на заучивание правил, а на формирование процесса мышления. В ситуации традиционного обучения наблюдать за мыслительной деятельностью ребенка просто невозможно. Среда Лого является тем окном, которое позволяет заглянуть в мыслительные процессы ребенка. У учителя появляется возможность проанализировать накопленные в памяти компьютера данные о том, как ребенок думает, как он понимает задачу, расчленяет ее. 21].

ЛогоМиры 2.0 — эту версию известной программы ЛогоМиры можно назвать мультимедийное Лого. Прежние возможности ЛогоМиров теперь дополнены новейшими технологиями. Можно вставлять в работы фрагменты аудиои видеозаписей, фильмы. В программу входят: графический редактор (тысячи цветов), музыкальный редактор, 64 полноцветных формы неограниченного размера, до сотни черепашек, параллельные процессы, встроенный справочник и многое другое. Это мощный инструмент для создания собственных проектов на любую тему.

Можно сформулировать следующие аргументы в пользу использования именно ЛогоМиров на уроках информатики в среднем звене:

• — ЛогоМиры удовлетворяют требованиям начального языка программирования;
• — В среде ЛогоМиры можно работать с гипертекстом;
• — ЛогоМиры — объектно-ориентированная среда;
• — ЛогоМиры включает в себя одновременно графический, текстовый, музыкальный редакторы;

К преимуществам языка ЛогоМиров можно отнести:

• — возможность написания команд и идентификаторов, как на русском, так и на английском языке, как в полной, так и в сокращенной форме;
• — крупный шрифт, уменьшающий напряжение глаз при работе;
• — легкость написания динамических программ и программ для работы с текстовой информацией;
• — наличие не одной, а 4-х черепашек, что позволяет легко создавать

несложные игровые программы с небольшим числом персонажей;

• — возможность использования внешних процедур, что способствует развитию умения работать с библиотекой алгоритмов;
• — низкие требования к аппаратуре и совместимость с широким кругом IBM-совместимых компьютеров. [22]

Объектно-ориентированный подход (ООП) является одним из наиболее эффективных и удобных средств, используемых сегодня. В системах объектного ориентированного программирования обычно используется графический интерфейс. Появляется возможность создавать объекты, задавать им свойства и поведение с помощью мыши.

Объектно-ориентированное программирование — это создание приложений из объектов, подобно тому, как из блоков и различных деталей строятся дома.

Объектно-ориентированная среда ЛогоМиры обладает широким спектром возможностей. Среда объединяет в себе следующие редакторы:

• -графический редактор;
• -текстовый редактор;
• -музыкальный редактор;
• -редактор Форм;
• -редактор Программ на программном листе.

Среда оперирует со следующими объектами: текстовые окна, формы, бегунок, кнопки, которые обладают определенными свойствами. На страницах живут черепашки. Они являются основными (хотя и не единственными) объектами, которыми управляют с помощью языка ЛогоМиров.

Мир Черепашки можно заполнить звуками. Встроенный Музыкальный редактор позволяет записать любую мелодию и, сохранив ее под каким-нибудь именем, пополнить тем самым словарь черепашки. Исполнение мелодии можно поручить одному из шести музыкальных инструментов: пианино, скрипка, арфа, бутылка, ксилофон, орган. Кроме того, есть возможность озвучить черепашку системными или записанными с микрофона звуками. [23].

В Лого первоначально заложены принципы конструктивного обучения. Согласно этим принципам в процессе создания реального продукта (для реализации конкретной задачи) значительно повышается эффективность обучения. Это возможно только потому, что Лого допускает возможность создания настоящих, графически оформленных работоспособных программ Любой объект ЛогоМиров можно «оживить», написав для него программу. Язык ЛОГО очень прост и последовательности команд для создания движущихся изображений дети успешно могут составлять начиная со второго класса.

Среда Лого Миров является. Благоприятной средой для изучения темы «Алгоритмизация». Она позволяет плавно перейти от игры к разработке серьезных алгоритмов, к созданию серьезных проектов. Причем сама среда такова, что нет необходимости искать побудительные мотивы для занятий в ней. Работа в редакторе форм, создание анимированных проектов привлекает учащихся, развивает их творческие способности и не надоедает им от урока к уроку. Наибольший интерес и понимание эта тема вызывает у школьников 5 класса. Там используется язык программирования Лого, который признан учебным для детей младшего и среднего школьного возраста. Уже в 5 и 6 классе, с его помощью, дети изучают все конструкции для структурного программирования: вызов процедур, ветвление, циклы. В то же время ЛОГО позволяет работать и с серьезными алгоритмическими конструкциями (цикл, ветвление, списки). Команды на языке ЛОГО для черепашек можно писать в поле команд, в окне инструкции, в кнопке и, наконец, на листе программ.

Раздел «Алгоритмизация» является одной из важнейших тем школьного курса информатики. Она красной нитью проходит через весь курс, усложняясь от класса к классу. Если на начальном этапе — это игра в алгоритмы, то в дальнейшем — это самостоятельное составление алгоритмов разного вида с использованием различных сред, в том числе и языков программирования.

Так же, как и школьный алгоритмический язык, Лого является интерпретатором, обеспечивающим диалоговый характер общения с пользователем, превращающим компьютер в мощный калькулятор в режиме непосредственных вычислений. Структурное построение программы роднит Лого и Паскаль. Мощный аппарат обработки языка Лого аналогичен языку искусственного интеллекта Лисп. Ни для кого не секрет, что сегодня гипертекстовые системы есть нечто необычное. В среде ЛогоМиры гипертекст дает возможность просматривать «мультфильмы», отвечать на вопросы, не только получать, но и создавать информацию, дает возможность быть активным, действовать самостоятельно .

Важную роль в новых направлениях обучения играет отношение к ошибкам и их устранение. Отладка программы (поиск и исправление в ней ошибок) обычно является трудоемким процессом. Язык Лого значительно упрощает его. Решение разбивается на множество мелких шагов, каждый из которых может быть проверен отдельно. Если допущена ошибка, то черепашка просто не выполнит задания или выполнит его не так, как следовало. Так как ученики могут самостоятельно найти ошибку, исправить и снова попробовать, то они перестают бояться ошибок. Школьники чувствуют себя исследователями, не боящимися творить.

Обучение в среде Лого вызывает у учащихся повышенный интерес к предмету, развивает математическую интуицию и геометрические представления, является своеобразным математическим тренажером, формирует алгоритмический и комбинаторный типы мышления. ЛогоМиры предлагают ребенку управлять Черепашкой, которую можно переместить на любое расстояние и можно развернуть на любой угол. Управляя Черепашкой, создавая с ее помощью на экране рисунки, каждый ребенок очень быстро накапливает необходимый опыт работы с угловыми величинами.

Таким образом, ЛогоМиры являются средством, позволяющим интегрировать курсы информатики и математики. При изучении темы «Построение геометрических фигур» учащиеся усваивают следующие математические понятия: угол, градусная мера угла, сумма углов в треугольнике и n-угольнике, правильные n-угольники и их свойства, симметрия, система координат. [24].

При изучении ЛогоМиров по методике Пейперта основной формой организации учебной деятельности учащихся является проект. Главная цель проекта — создание законченного фрагмента. Основным методом является исследовательская деятельность, направленная на развитие познавательных интересов, на развитие творческих способностей ребенка. Ребенок учится анализировать учебную проблему, ищет пути исправления собственных ошибок и, как следствие, создает собственный проект. На уроках информатики применяются как индивидуальные, так и коллективные проекты. В коллективном проекте учитель имеет возможность дать более слабым ученикам задание полегче, не обижая детей и предоставляя им возможность активно реализоваться в общей работе. В тоже время творчески активные дети могут не только делать более сложные элементы, но и создавать по нескольку элементов, или, закончив свою работу, помогать товарищам, у которых что-то не получается.

ЛогоМиры — среда, которая позволяет постигать красоту законов симметрии. В геометрически правильных построениях реализуется свойственная человеку любовь к гармонии и упорядоченности. Фактически сложные построения получают из комбинаций простых (первичных) узоров. Эстетическое удовлетворение, получаемое от красивой визуальной реализации, как процесса, так и результата выполнения программы, способствует поддержанию устойчивого интереса к изучаемому материалу.