как объяснить детям что такое программирование
Почему программирование — новая грамотность и зачем учить этому детей
Умение программировать также важно как умение читать. Это требования рынка и нового мира. Разбираем доклад НИУ ВШЭ «Универсальные компетентности и новая грамотность» и рассказываем, зачем и как учить ребенка программированию
Почему программирование стало частью новой грамотности
Навыки компьютерной грамотности помогают любому человеку решать повседневные и профессиональные задачи. Согласно результатам исследования Открытого университета Израиля, программирование стимулирует креативное мышление и формирует умения учиться. Авторы доклада «Универсальные компетентности и новая грамотность» сравнивают развитие компьютерной грамотности с этапами развития грамотности как умения читать, писать и считать.
В истории грамотности выделяют два этапа:
На первом этапе текст становится частью инфраструктуры. Они занимают центральное место в жизни людей. Текст использовался как инструмент создания законов и разработки стратегий. Особенно это касается земельных законов, которые стали оформлять в виде письменных текстов вместо персональных свидетельств.
На втором этапе текст становится неотъемлемой частью повседневной жизни. Благодаря массовым кампаниям по ликвидации неграмотности, начиная с XIX века, большинство людей освоили навыки письма и чтения. Грамотность помогала получить доступ к информации в газетах с описаниями событий, в буклетах с рекомендациями для фермеров и счетах для отслеживания задолженностей. Чем больше людей осваивали навыки чтения и письма, тем более массовой должна была становиться грамотность.
В развитии компьютерной грамотности можно выделить те же этапы, только развитие происходит в течение десятилетий, а не веков.
Сначала компьютеры становятся частью инфраструктуры, когда их использует государство для переписи населения. Университеты, авиакомпании и банковский сектор начали использовать компьютеры c 1950-х годов. Примерно в 1980-х компьютеры стали доступными для большинства людей, а знания о компьютерах начали проникать из областей знаний узких специалистов в жизнь обычных людей. Люди чаще пользовались компьютерами при обращениях в больницы, организации данных о государственном управлении и управлении образованием.
Затем компьютеры становятся частью жизни. Способность написать несложную программу или код постепенно становится базовым навыком. Программирование и вычислительное мышление расширяют возможности и становятся обязательным требованием к любому специалисту — от физика до журналиста. Способность читать и понимать компьютерный код становится более востребованной, поэтому программирование переходит из специального знания в универсальную грамотность. Это грамотность использования современных инструментов общения и работы — компьютеров. И если это аспект грамотности, то развивать его нужно с детства.
Как программирование учит решать задачи
Программирование развивает вычислительное мышление. Это набор приемов для решения задач в компьютерных науках, но применимых в любых сферах. Например, вычислительная наука помогает в образовании. Специальная платформа собирает данные об активностях студентах. С помощью данных преподаватель отслеживает неэффективные задания, чтобы составить новую учебную программу.
Вычислительное мышление учит формулировать проблему, искать решение и анализировать его. Программирование — часть вычислительного мышления и самый эффективный способ его освоить. Например, перед программированием мы анализируем и разбиваем задачу на подзадачи. Программирование конкретизирует вычислительное мышление и может стать инструментом получения знаний.
Зачем учить детей программированию
Идеолог конструктивизма в педагогике Жан Пиаже предложил такую идею: дети учатся быстрее, когда сами формируют свои представления об увиденном и делают собственные заключения, а не когда им говорят, как они должны воспринимать мир. Дети оказываются не пассивными получателями знаний, а наоборот, сами их конструируют.
Программист и один из основоположников теории искусственного интеллекта Сеймур Пейперт добавил: эффективное обучение происходит, когда ученик создает значимый для него объект, будь то песочный замок или теория. Конструкционизм объединяет два типа конструирования: дети конструируют вещи в реальном мире и конструируют новые идеи в своей голове. Два типа конструирования создают непрерывную спираль обучения: когда у ребенка появляются новые идеи, он конструирует новые вещи в реальном мире. Программирование помогает детям воплотить эти идеи в жизнь.
Через программирование ребенок развивает вычислительное мышление. Вычислительное мышление помогает детям развивать навыки решения задач, креативное мышление, умение учиться и навыки совместной работы.
Программирование и вычислительное мышление помогают детям учиться сетевым взаимоотношениям: общаться в чатах, видеоконференциях, соцсетях. Решая сложные задачи, дети используют четыре основных компонента вычислительного мышления: декомпозицию, выделение паттернов, автоматизацию и абстрагирование.
Обучать детей программированию нужно не для того, чтобы они в будущем стали программистами. Задача программирования — подготовить детей к вычислительному мышлению, которое поможет им уверенно справляться с комплексными задачами XXI века, которые не имеют однозначного решения.
Дети смогут применять «вычислительные» подходы в разных контекстах и дисциплинах. Если ребенок научился раскладывать большую задачу на маленькие фрагменты, находить сходства в разных элементах, выявлять и устранять незначимые детали, выстраивать фрагменты в единый алгоритм для получения результата, он сможет решить задачи в любой дисциплине.
Митч Резник, руководитель исследовательской группы, которая разработала язык программирования Scratch, уверен, что креативность можно поддерживать, подпитывать и стимулировать.
За компьютером дети потребляют информацию, играют в игры и только малую часть времени придумывают и создают что-то свое. Тенденция начала меняться с распространением инструментов программирования для детей, например Scratch, Alice или Kodu. С помощью таких инструментов дети учатся создавать игры, анимацию, истории и художественные элементы. Программирование помогает поддерживать и стимулировать креативность, открывает источники вдохновения, чтобы выражать свои идеи и раскрывать личность.
Обучаясь программированию, дети учатся мыслить по-новому. Если написанная программа не работает или работает не так, как ожидал ребенок, ему приходится разбираться и придумывать решение задачи. Ребенок начинает понимать новые идеи и учится учиться.
По сравнению с другими видами учебной деятельности программирование — более щадящий и мягкий процесс. Работа с кодом помогает учиться на своих ошибках и не вызывает дискомфорта, если дети их совершают. Например, ребенок может отменить команду, чтобы исправить ошибку в коде, внести правки и попробовать что-то новое. Благодаря программированию дети перестают бояться ошибок. Вот что рассказывала мать девочки, которая работала на Scratch:
«Она набралась храбрости и больше не боится пробовать новые вещи. Даже если первая попытка оканчивается неудачей, дочка воспринимает ее не как “конец игры”, а как напоминание, что стоит попробовать другой путь, что в нужное место можно идти разными маршрутами и что не бывает маршрутов “правильных” и “неправильных” как таковых»
Ребенок начинает ценить обучение программированию, когда выражает себя через продукт, который может показать другим. Такой подход обозначают понятием «вычислительное участие» (computational participation).
Профессора Кафаи и Берк описали вычислительное участие в книге «Связанный код: почему детям нужно учиться программированию». Они считают, что вычислительное участие — это решение задач и разработка интуитивно понятных систем с другими и для других. Изучение культурной и социальной природы поведения человека с применением понятий, практик и подходов компьютерных наук. Например, работа в группах и использование кодов других людей.
Благодаря совместному программированию, в школе можно создать среду, основанную на сотрудничестве. Запрограммированные игры или истории, которые создает ребенок, могут связывать разных детей друг с другом.
В традиционном классе учитель дает задания, а ученики их решают. Если у детей есть внутренняя мотивация к учебе, такой подход будет работать, но не для всех. При этом у детей почти не остается времени и ресурсов для самовыражения. Вычислительное участие помогает решить эту проблему за счет персонализации и опоры на внутреннюю мотивацию.
Персонализация. В программировании дети персонализируют проекты, «добавляя в них самих себя». Например, в программе Scratch можно добавить свою фотографию и запись голоса. Персонализация вовлекает в обучение, делает его более интересным и мотивирующим.
Опора на внутреннюю мотивацию и интересы. Через программирование можно задействовать внутреннюю мотивацию ребенка, а не использовать систему внешних вознаграждений. Например, Scratch выбирает отдельные проекты для показа на главной странице, вместо прямого вознаграждения в виде очков, баллов или звездочек. Дети радуются, когда выбирают именно их проект. Идея такого подхода в том, чтобы мотивировать других, подсказывая им новые идеи. В профиле пользователя не говорят, сколько раз его проекты оказывались на главной странице, а лишь над сколькими проектами ребенок работал.
Обычный результат программирования — это проект. Ребенок сразу видит: работает или не работает программа. Если не работает, он старается понять, что нужно узнать для завершения проекта. Ученик мотивирован, ему интересно искать ответы на вопросы, на которые и учитель не знает ответа, но точно может помочь их найти.
Как учить детей программированию
Согласно исследованию по развитию компьютерного мышления, формальная обстановка развивает систематическое мышление и подходы, а неформальная помогает детям развивать мотивацию и определить сферу интересов. Идеальная обстановка должна совмещать то и другое. Распространение технологий размывает границы между формальным и неформальным образованием. Учителю больше не нужно «пропускать через себя» все образовательные программы — ученики сами выстраивают новые связи с миром.
Профессора Кафай и Берк создали две среды обучения, чтобы оценить различия между структурированным обучением и внеучебной средой. В каждой из них, ученики создавали цифровые истории с одним и тем же преподавателем на протяжении десяти недель.
Согласно результатам исследования, во внеучебной среде меньше детей закончили свои проекты, но сделали их сложнее и больше. Ученики в клубе использовали больше креативных навыков программирования и вдвое активнее сотрудничали со своими сверстниками. При этом для тех, кто только знакомится с программированием, структурированное занятие будет более эффективным.
Авторы доклада «Универсальные компетентности и новая грамотность» предлагают дополнять занятия в классе мейкингом, мероприятиями по программированию и походами в технопарки.
Мейкинг. Педагоги объединяют детей на внеклассных мероприятиях для создания физических или цифровых проектов — мейкинга. Создание реального продукта дает ученикам стимул учиться, возможность применить знания на практике и понять, что еще нужно освоить.
На базе философии мейкинга можно создавать школы. Например, в 2011 году в Сан-Франциско открыли школу Brightworks для детей от 5 до 15 лет. Для обучения детей там используют полностью проектно-ориентированный подход. На уроках ученики делают проекты, например строят «Детский город».
По всему миру создают клубы программирования для детей. Они основаны на движении CoderDojo, которое поощряет сообщества создавать лагеря программирования свободного доступа — додзё. Например, в России работают два международных бесплатных клуба под руководством волонтеров CoderDojo и Code Club.
Мероприятия по программированию. На таких мероприятиях участникам дают материалы, чтобы самим провести занятия по программированию. Учителю, родителю или ребенку остается собрать других детей вместе и начать учиться. Например, некоммерческая организация Code.org проводит три популярных международных мероприятия, посвященных программированию — Час кода (Hour of Code), Неделя кода в Европе (Code Week EU) и конкурс по информатике «Бобер» (Bebras Challenge).
Час кода — часовая учебная программа, разработанная для всех возрастов на более чем 45 языках. Час кода проводят в 180 странах.
Неделя кода — двухнедельные мероприятия для детей, организованные волонтерами по всему миру. Неделю кода проводят в 50 странах. В 2016 году в Европе приняли участие почти 1 млн человек.
Конкурс «Бобер» проводят каждый год в 38 странах для детей от 8 до 19 лет. По условиям конкурса, каждому участнику дают 45 мин на выполнение 18 заданий в области информационных технологий. Организаторы не требуют специальных навыков программирования, поэтому с заданиями может справиться каждый. Конкурс проводят на базе школ при поддержке учителей. Победители получают сертификаты и призы.
Детские технопарки. Это образовательные площадки для школьников. В технопарках устанавливают высокотехнологичное оборудование, чтобы мотивировать детей учиться проектированию и компьютерным технологиям.
Например, «Кванториум» — сеть детских технопарков в России. Сейчас работают 24 технопарка в 19 регионах страны.
Зачем учить детей программированию
Больше информации и новостей о трендах образования в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь.
Как объяснить детям что такое программирование
Аналитическое мышление помогает не только успешно решать математические задачки. Этот навык нужен всегда и везде: начиная от выбора одежды на улицу и заканчивая оценкой рисков в бизнесе. Многие детские игры и занятия так или иначе развивают способность мыслить аналитически, и один из примеров системного подхода — программирование.
Дошкольникам рано писать коды, но их можно увлечь самой идеей программирования. С книгой «Привет, Руби» сделать это легко и просто. В ее основе лежит сказка, поэтому сюжет будет понятен детям от 5 лет. В конце есть задания разного уровня сложности. Решая их, ребенок научится думать как программист — это означает мыслить не только логически, но и творчески.
Приведем примеры заданий из книги, а также расскажем, как дальше развивать детей в области программирования.
Привет, Руби
Для начала нужно научить ребенка четко понимать задания и выполнять их последовательно. Для работы с компьютером важно уметь располагать команды в определенном порядке, находить закономерности и разбивать целое на части. Этому прекрасно учат игры.
Главная героиня книги Руби любит устраивать чаепития. Но одной ей не справиться! Помоги Руби проверить, всё ли готово к чаю.
Это задание посложнее. Помогите ребенку, если ему сложно разобраться в секретном языке.
Это ключ к шифру
Нужно расшифровать разговор пингвинов с помощью этого ключа. А ответ третьего пингвина зашифровать самому! Родители могут написать свои фразы и продолжить эту увлекательную игру.
Что дальше
В книге «Привет, Руби» вы найдете 22 задания на аналитическое мышление. Если ребенок проявляет интерес к логике, то можно попробовать увлечь его программированием. Рассказываем, с каких книг начать.
«Как объяснить ребенку информатику»
Эта книга не по программированию, но с ее помощью ребенок поймет, как работает компьютер, а также узнает много практичных вещей. Например, как не подцепить вирус в интернете и не нарваться на мошенников. Энциклопедия написана понятным языком, без использования профессионального компьютерного сленга, а потому будет понятна любому: и ребенку, и взрослому. Именно с этой книгой мы советуем начать знакомство с компьютером.
Иллюстрации помогают понять сложные вещи
Книга рассказывает обо всем: от хранения данных до жизни в интернет-пространстве, от программирования до компьютерных атак. О том, как компьютеры функционируют, о современном программном обеспечении, устройстве Интернета и цифровом этикете. Все концепты — от хакера до биткоина — объясняются наглядно с помощью иллюстраций и схем.
«Программирование для детей»
Самоучитель познакомит ребенка с основами программирования и научит двум наиболее распространенным языкам ― визуальному Scratch и текстовому Python. В книге вы найдете: описания возможностей программных языков, простые инструкции по созданию игр и анимации, многочисленные советы и рекомендации от программистов, полезную информацию об устройстве компьютера.
Разворот книги
Многие талантливые программисты начинали свой путь еще в детстве ― с создания простых игр. Это интересно и понятно ребенку. Именно поэтому авторы этого самоучителя предлагают простые проекты игр и анимации, выполняя которые, ребенок будет учиться программировать.
«Программируем с Minecraft»
Надоело, что ребенок целыми днями рубится в Minecraft? Смотрите, какое решение у нас есть. С помощью этого самоучителя можно создавать свои миры на языке Python, которым пользуются миллионы людей — от профи до новичков! Книга подойдет для детей от 10 лет, а также всех, кто хочет начать программировать с нуля или не мыслит жизни без Minecraft.
JavaScript для детей
Через простые и забавные примеры ребенок погрузится в один из самых популярных языков программирования. Он узнает, как рисовать при помощи JavaScript, как анимировать изображения и контролировать анимации с клавиатуры. Собрав все знания вместе, он сможет написать игру «Змейка» — и вдоволь поиграть в нее. Все английские термины (которых в программировании не избежать!) вынесены на поля, что делает книгу крайне удобной в использовании и помогает учить язык.
Python для детей
Изучать программирование лучше всего сразу на практике. С этим самоучителем ребенок напишет настоящие игры — «Прыг-скок!» (клон знаменитой игры Pong) и бродилку «Человечек ищет выход», где нужно прыгать по платформам, чтобы добраться до выхода. Начиная с простых действий, шаг за шагом он будет писать свои программы и постигать тонкости этого языка Python. Свои знания он будет проверять сразу же — на забавных примерах и уморительно смешных заданиях, справиться с которыми помогут прожорливые монстры, секретные агенты и воришки-вороны.
Swift для детей
Одной кнопкой пригласить на праздник всех друзей, придумать игру с бесстрашной скейтершей, обучить компьютер угадывать цифры… Если у ребенка есть творение великого Джобса — он сможет сам придумать начинку! Из этого самоучителя читатель узнает, как программировать на Swift — языке, на котором написаны мобильные приложения для Apple. Современный и функциональный Swift легко изучать. Он интуитивно понятен и отлично подходит для тех, кто хочет познакомиться с основами программирования.
Программирование — навык, который пригодится всем, даже если ребенок не собирается связывать свою жизнь с написанием кодов. Прежде всего программирование учит мыслить аналитически и творчески. Наши книги помогут его освоить и расскажут, как создавать цифровые игры, приложения, программы.
Как мы объясняли детям, кто такой программист
Он волосат, небрит и очень программист
@bobuk показал человека-паука и сказал, что айтишники спасают человечество. Потому что помогают решать проблемы. И ещё в качестве примера привёл Леонардо да Винчи с его вертолётом. Дети вертолёт не запомнили, но прыжки человека-паука на экране оценили. И ещё все узнали Нотча, написавшего Майнкрафт практически в одну харю.
Но давайте-ка я начну сначала и расскажу, что привело нас к открытию исходников игры «Такси», пришиванию пуговиц к сосискам и рассказу целой толпе детей про сложную и опасную профессию программиста.
Осенью Юлич lesnikova, с которой мы были давно хорошо знакомы по её образовательным мероприятиям в Digital October, решила пилить детский образовательный проект. Ну и позвала нас, Мосигру, потому что у нас игры. Мне, конечно, стало дико интересно, и я немного поучаствовал в подготовке.
Идею она уже рассказывала (тут и тут). Смысл такой: хороший образовательный проект, где сначала делается урок-тизер с крутыми чуваками, которые рассказывают о своей профессии. Потом – ссылки на ближайшие кружки, книги, дидактические материалы и прочее, чтобы учиться дома самому, как ребёнка вставит стать кем-то из тизера. Чтобы он не просто мечтал, но ещё и взял паяльник в руки, например.
Сначала Юлич позвала Дурова через знакомых. Кто-то говорил, что он просто не отвечает на такие просьбы, кто-то задавал уточняющие вопросы. Но в итоге его не было. Хотя просто показать его лицо – это уже +3 к навыку разработки у ребёнка. Потом добавились все остальные (Кодабра, Яндекс, Parallels).
IDE: состояние игры и редактор очень высокоуровневого кода
На технических прогонах — дикий восторг. На проект встала команда Киры Тауберт. Ощущение такое, что пришла группа продуманных shadowrunner’ов, оценила все риски и закрыла их. Зал они облазили по миллиметрам. Я не знаю их специфики, но чувствовалось, что они предельно внимательны к деталям и конкретны: а это независимо от сферы всегда радует и рождает уверенность.
Из особенностей – было очень сложно прогнать игру в настолку на сцене для 6 игроков. Кира подбросила одну гоупроху на балку сверху, а мы потратили полчаса на то, чтобы наклеить на крышку сервера игровое поле. В итоге, когда нужно было выйти мне, один товарищ ставил стол на сцену под камеру, а я накрывал его лежащей за кулисами крышкой с полем. Получилось.
Сам урок
Было примерно 600 регистраций в зал (по факту пришло 350 человек из них). Я приехал за 40 минут, и на месте уже были люди. Не особо долго думая, мы стали играть с детьми в пингвинов-пиратов на желания – чаще всего на что-то вроде «проигравший делает кувырок», «проигравший стоит на руках» и так далее. Потому что ну его нафиг эти логические игры детям, пришедшим учиться кодить. У них все шансы меня обыграть. И у всех инстаграм:
На заднем плане дети собирают роботов из Лего
Потом поиграли на эрудицию в «Ответь за 5 секунд». Это было важно, дети должны были увидеть, что играть в неё просто – дело в том, что я подготовил специальные вопросы для проверки знаний после лекций коллег. Проверять знания в игре – очень круто. Ребёнок будет ещё день обдумывать, как же можно было ответить лучше, и в итоге раскопает всё по предмету.
Рядом разложились Манн, Фербер и Иванов со своей книжно-детской лавкой. Я потом увидел их продажи и пожалел, что мы не привезли свою лавку:
Потом началось. Зал был почти полный, как вдруг в него строем вошла целая группа девушек. Они всех настолько поразили своим видом, что не оглядываться было невозможно. Это будущая ИБ нашей страны, профильные курсы, знакомьтесь:
Вот Бобук из Яндекса показывает обыденный случай из жизни программиста – нужно решать проблемы человечества:
Вот его доклад полностью, он крутой и очень мотивирует в любом возрасте:
Юлич только немного переволновалась вначале
Затем мы поиграли в «Такси» на сцене – это игра специально для семилетних программистов, и я про неё рассказывал. Мы в итоге подумали и решили взять и отдать все исходники в открытый доступ, чтобы можно было спокойно изготовить такую же дома. И сделали.
Потом выступала Анна Мелехова (девушка-разработчик, пишущая виртуальную машину) из Parallels:
Тут надо сказать, что в зале сидели специальные honeypot-дети разного возраста, которые оценивали понятность и интересность каждого выступающего. Вот здесь они вообще не въехали, в чём проблема: до того, как началась лекция, оказывается, никто из них даже не думал, что программист – это только мужская профессия. Поэтому – это пример выступления только для родителей.
Дети к этому моменту раздухарились и начали троллить вопросами: «А что лучше: Питон или C++?», «А вы умеете писать на устаревшем языке PHP?». Вопроса про морскую свинку никто не задал, а я ждал, очень ждал.
Потом мы опять поиграли. На экране вопрос, у ребёнка 5 секунд, чтобы ответить. Всё как в настолке, только вопросы не из коробки, а специально подобранные.
Прогон, мы проверяем, как младшие дети будут реагировать на игру «Такси» на экране. Маленькая Вера не может сориентироваться по вертикальной плоскости, поэтому старается встать к ней спиной (по ходу движения машины) и шагать, а потом смотреть, лево или право ей надо.
И потом Кодабра со своим практикумом кода. Вот выступление.
И, наконец, всё. Хотя нет, если вдруг вы знаете что-то крутое для детей (книгу, ссылку, курс, игрушку типа программируемого лунохода – что угодно) – пришлите их Юличу на info@prodlenka.pro или прямо сюда в комментарии, пожалуйста. Их поковыряют живыми детьми, по ним прозвонит Олег playforfoodz (именно он проверял ссылки выше), и в итоге их включат в набор ссылок для дальнейшего развития.
Кстати, Олег прозвонил все школы, где должны были быть IT-классы по плану, пробуя записать туда ребёнка – и жестоко обломался, потому что мало где было всё готово. Но, думаю, лучше он сам расскажет.