Robomind как средство обучения программированию в школе

УДК 372.862

Т.Н. Лебедева

канд. пед. наук, доцент, кафедра «Информатики, информационных технологий и методики обучения информатике», ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет»

Е.Н. Кременскова

студент, физико-математический факультет, ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет»

ROBOMIND КАК СРЕДСТВО ОБУЧЕНИЯ ПРОГРАММИРОВАНИЮ В ШКОЛЕ

Аннотация. В статье обоснована необходимость использования конструкторов игр как одного из средств обучения школьников программированию. Статья может быть полезна преподавателям вузов, учителям информатики и студентам педагогических вузов.

Ключевые слова: программирование, образование, школа, средство обучения, конструктор игр.

T.N. Lebedeva, Chelyabinsk State Pedagogical University

E.N. Kremenskova, Chelyabinsk State Pedagogical University

ROBOMIND AS A MEANS OF TEACHING PROGRAMMING AT SCHOOL

Abstract. The article substantiates the need for game constructors as one of means of training pupils programming. The article can be useful forprofessors, computer scienceteachers and students of pedagogical universities.

Keywords: programming, education, school, a study tool, game constructors.

Согласно федеральному государственному образовательному стандарту, школьник должен быстро ориентироваться в большом потоке информации и выбирать рациональные способы ее обработки.

Программирование - одна из сложных тем, изучаемых в школьном курсе информатики. Как правило, программирование на языках Pascal, Basic, С++ осуществляется на старшей ступени обучения. Для того, чтобы обучение программированию на данных языках было более успешным и понятным для учащихся, необходимо провести пропедевтический курс по алгоритмизации и программированию на более ранних ступенях обучения.

На протяжении многих лет существования предмета «Информатика и ИКТ» в школьном образовании используются различные исполнители - Кенгуренок, Робот, Черепашка, Кукарача, каждый из которых характеризуется своей системой команд и средой функционирования.

Огромное количество существующих программных средств, конструкторов игр (LightBot, Scratch, Etoys, GameLogo, RoboMind, KidSim, Stagecast Creator, The Games Factory, Multimedia Fusion, Alice и др.) подталкивают учителя информатики к постоянному пересмотру используемых в обучении инструментов и технологий [1-3]. Посредством данных сред учащиеся знакомятся с основными понятиями курса алгоритмизации и программирования, учатся создавать программы (инструкции) по управлению различными исполнителями, развивают алгоритмическое мышление и творческие способности. Работа в таких средах - это своего рода игра, в которой можно самостоятельно задавать действия конкретному исполнителю, описывать и проигрывать свои истории.

Рассмотрим подробно особенности использования среды RoboMind в обучении школьников. RoboMind был создан студентом Амстердамского университета Арвидом Халмой в 2005 году. По мнению автора, в этой среде с легкостью можно освоить популярные методы программирования и основы «искусственного интеллекта» [4].

RoboMind - это среда, в которой используется простой скриптовый язык по управлению роботом. Робот может перемещаться по двухмерной карте (полю) вперед и назад, поворачи-

вать вправо и влево, оставлять за собой след, «осматривать» предметы вокруг, отмечать пройденный путь, брать предметы, класть их обратно и «съедать». Внешний вид робота представлен на рисунке 1.

grab

paint

Рисунок 1 - Внешний вид робота

Синтаксис команд отчасти унаследован от языка программирования Лого. Ниже приведен пример программы (рис. 2), написанной в окне кода в RoboMind. В результате выполнения данной программы, на поле появится белый квадрат, «нарисованный» роботом.

1 рнсоватгьБелын

2 вперед

'1 вперед

Ü направо

t вперед

3 вперед

С- ÍTOHEtfCÜBSTb

Рисунок 2 - Код программы

Язык программирования Robo поддерживает операторы ветвления и цикла, а также позволяет использовать процедуры и определение вероятности. Команды действий робота можно писать вручную в поле кода, используя команду меню Правка-Команды, и с помощью «пульта управления», в котором возможные действия робота представлены графическими значками на кнопках. Это целесообразно использовать на самых ранних этапах изучения данной среды.

RoboMind позволяет писать программы на 22 языках: английском, арабском, венгерском, греческом, индонезийском, испанском, каталанском, китайском, корейском, немецком и др. [4]. Все Robo-скрипты представляют собой текстовые файлы. Это означает, что можно использовать любой текстовый редактор (например, «Блокнот») для написания программы. После чего написанные коды необходимо загрузить в оболочке.

В отличие от учебных языков программирования (Кумир, Лого) в среде RoboMind расширены функции текстового редактора - подсветка синтаксиса, автозавершение кода. Так, благодаря подсветке разными цветами используемых переменных, основных конструкций алгоритмов и процедур, учащиеся приучаются изначально (на этапе набора) писать синтаксически правильные программы. Возможность, связанная с автозавершением кода, позволяет учащимся

146

№ 5 (33) - 2014

увеличить скорость набора программ. Для этого достаточно набрать первые символы встроенной команды, и система сама подскажет ее конечное написание.

В среде программирования предусмотрена возможность регулировать скорость выполнения программы роботом, изменять масштаб поля - для приближения или отдаления объектов, загружать новые карты с сайта разработчика и фотографировать текущее изображение. Последнюю функцию целесообразно использовать учителю при демонстрации того или иного аспекта данной программы, а ученику - при сдаче своего проекта.

RoboMind можно использовать и при изучении программирования Lego-робота, поскольку, начиная с версии 4.0, появилась возможность экспортировать скрипты в некоторых роботов реального мира, и среди них - робот Lego Mindstorms NXT 2.0.

Хотелось бы также отметить, что данную среду можно использовать и на уроках информатики в старших классах, когда вводятся понятия теории алгоритмов. Используя язык Robo, можно описать алгоритмы для машины Тьюринга, провести анализ сложности алгоритмов и определить эффективные алгоритмы.

Таким образом, использование среды RoboMind в школе поможет учащимся усвоить основные понятия алгоритмизации и программирования на основе управления роботом. Благодаря простоте и достаточно мощным возможностям, даже начинающие пользователи могут создавать собственные разработки, тем самым, получая мотивацию для дальнейшего изучения программирования.

Список литературы:

1. Лебедева Т.Н. Новые программные средства курса информатики и ИКТ в школе // Ежегодная Всероссийская научно-практическая конференция «Информатизация образования: проблемы и перспективы» [Текст]: сб. науч. ст. - Челябинск: Цицеро, 2012. - С. 162-166.

2. Лебедева Т.Н. Становление, состояние, проблемы и тенденции развития алгоритмизации и программирования в школьном курсе информатики // Усовские чтения: методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов: материалы XIX междунар. науч.-практ. конф., 12-13 апр. 2012 г.: в 2 ч. / под ред. О.Р. Шефер. - Челябинск: Край Ра, 2011.- Ч. 1. - С. 232-244.

3. Программирование для школьников. Обучение [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://life-prog.ru/view_zam2.php?id=196&cat=5&page=12 (дата обращения: 15.06.2013).

4. The RoboMind development environment [Электронный ресурс] / Сайт «Research Kitchen», 2005-2012. URL: http://www.robomind.net/en/robomind.htm (дата обращения: 15.06.2013).