Новогодняя скидка — 70% на все курсы только до 31 декабря!
Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации
версия для слабовидящих
Главная / Информатика / реферат на тему: "ОБЗОР ВОЗМОЖНОСТЕЙ УЧЕБНЫХ СРЕД ПРОГРАММИРОВАНИЯ"

реферат на тему: "ОБЗОР ВОЗМОЖНОСТЕЙ УЧЕБНЫХ СРЕД ПРОГРАММИРОВАНИЯ"

ОБЗОР ВОЗМОЖНОСТЕЙ УЧЕБНЫХ СРЕД ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Учебные среды программирования – это среды, предназначенные для развития алгоритмического и процедурного мышления, а также изучение языков программирования детьми разных возрастных групп.

Использование «взрослых» языков программирования даёт лишь негативный эффект и отпугивает их от изучения программирования. Это происходит потому, что в таком возрасте дети имеют ещё слабые навыки абстрактного мышления, нужные для полноценного программирования. То есть появляется необходимость использовать языки и среды, специально разработанные для обучения с учётом психологического и интеллектуального развития детей, которые являются промежуточным звеном перед работой в профессиональных средах программирования.

Визуальные среды программирования для детей 6-15 лет, которые можно использовать в учебном процессе

Среда программирования LightBot

Возраст: 5-8 лет.

Среда больше напоминает логическую игру-головоломку. Пользователю нужно запрограммировать движение робота на выполнение простой задачи – дойти до цели, преодолевая препятствия. Программа создаётся путём перетаскивания нужных команд в ячейки памяти робота. Интересным элементом среды является наличие в памяти робота элементов Funct.1 и Funct.2. Там пользователь может поместить фрагменты программы, которые потом вызывает с помощью специальной команды. Сложность игры заключается в том, что нужно минимизировать размер программы (память робота фиксирована) и найти наиболее оптимальный маршрут движения робота.

Несмотря на простоту, с помощью LightBot можно не только формировать у ребёнка операционное мышление, но и сформировать понятие программы, процедуры и др. Обзор форумов свидетельствует о том, что среда является популярной как среди детей, так и среди взрослых программистов.

Недостатки: Подключение к сети интернет.

Семейство языков программирования среды Logo

Лого – язык программирования, разработанный для обучения детей дошкольного и младшего школьного возраста основным концепциям программирования. Типичной частью языка Лого являются средства графики черепашки, которые делают наглядным процесс программирования.

Но отсутствие свободной (бесплатной) версии для использования заметно сокращает список учебных заведений, которые «могут себе позволить» купить лицензию на программный продукт. Поэтому дальше речь пойдёт лишь о бесплатных программных продуктах, которые свободно распространяются фирмами-разработчиками.

Среда программирования GameLogo

Возраст: 10-13 лет.

Game Logo – среда программирования, сочетающая язык программирования Лого с синтаксисом языков Basic и C. Game Logo включает работу с графикой (палитра 16 миллионов цветов), управление графическими объектами, звуком, программирование клавиатуры. Game Logo идеально подходит для обучения программированию при проведении традиционных занятий по информатике. Программирование превращается в интересную игру, в процессе которой происходит быстрое и прочное усвоение основных понятий и навыков алгоритмизации.

Отсутствие в GameLogo жесткого контроля за ошибками программиста является сознательно запланированной его особенностью, направленной на предоставление максимальной свободы для творчества.

Обучение в среде GameLogo развивает математическую интуицию и геометрические представления, является своеобразным математическим тренажером, формирует алгоритмический, структурный, логический и комбинаторный типы мышления.

GameLogo должным образом сопрягается со структурой современных стандартных языков программирования, что значительно облегчает последующий переход к другим языкам программирования.

GameLogo располагает мультимедийными технологиями, предоставляет

возможность использования объектно-ориентированных конструкций. Черепашка в GameLogo имеет датчик, с помощью которого можно моделировать поведение робота.

Диалект GameLogo сочетает языковые конструкции традиционного Бейсика и других языков программирования с идеями и философией Лого.

GameLogo предлагает простоту, наглядность, привлекательность в обучении идружественный интерфейс.

Недостатки. Потребность использовать библиотеки платной среды Лого по мере освоения уровня сложности программирования.

Среда программирования RoboMind

Возраст: 8-12 лет.

Это учебная среда программирования в дополнение к известным средам Лого Среда RoboMind, кроме изучения программирования, даёт возможность ученику разобраться в таких сферах, как робототехника и искусственный интеллект. «Робот» может программировать на разных языках, в том числе на русском. Программа также ориентирована на изучение языка программирования Robo для использования основных команд и конструкций управления поведением робота. Команды можно вводить как вручную, так и с помощью пульта управления, автоматически их выполняющего.

Язык программирования Robo поддерживает операторы ветвления и цикла, а также позволяет использовать процедуры и определение вероятности.

RoboMind позволяет писать программы на 22 языках: английском, арабском, венгерском, греческом, индонезийском, испанском, каталанском, китайском, корейском, немецком и др. 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.

Недостатки. Использование встроенного языка Robo, который не используется в других средах.

Среды программирования Karel, Karel ++, Karel J, Robot

Возраст: 10-14 лет.

В первой версии среды Karel для управления роботом создан собственный язык программирования Karel. Однако в следующей версии Karel ++ разработчики использовали язык C++, в версии Karel J – язык Java, а в Robot – язык Python. Это позволило соединить разработчикам простой и доступный интерфейс в изучении сложных понятий языков высокого уровня, что обусловило главные преимущества сред и дало возможность использования для детей.

Программа свободно распространяется. Работа с ней может быть началом к изучению многих языков программирования.

Недостатки. Отсутствие русскоязычного интерфейса.

Среда программирования Greenfoot

Возраст: 10-14 лет.

Greenfoot – это среда программирования на Java, которая обладает всеми признаками конструктора игр: очень проста в освоении, упрощает и ускоряет разработку софта и игр в 2D или 3D. Программирование в среде Greenfoot рекомендуется детям, подросткам и начинающим программистам.

Недостатки. Англоязычный интерфейс. Java-зависимость, то есть необходимость иметь дистрибутив Java.

Среда программирования Scratch

Возраст: 6-14 лет.

Объектно-ориентированная среда программирования Scratch позволяет детям создавать собственные анимированные и интерактивные проекты: игры, мультики и другие произведения. Ими можно обмениваться внутри международной среды, которая постепенно формируется в сети Интернет.

В среде Scratch используется метафора кирпичиков Лего, из которых даже самые маленькие дети могут собрать простейшие конструкции. Но, начав с малого, можно дальше развивать и расширять свое умение строить и программировать. Scratch создавался специально для того, чтобы подростки 8-16 лет использовали его

самостоятельно. Эта новая технологическая среда позволяет им выразить себя в компьютерном творчестве.

Scratch разрабатывался как новая учебная среда для обучения школьников программированию. В Scratch можно создавать фильмы, играть с различными объектами, видоизменять их вид, перемещать их по экрану, устанавливать формы взаимодействия между объектами.

Недостатки. К сожалению, в России не очень популярна.

Среда программирования Etoys

Возраст: 9-12 лет.

Etoys основан на идее программирующих виртуальных объектов, которые существуют и живут в мире экрана монитора компьютера.

Среда программирования eToys позволяет разработчикам реализовать простые, и одновременно мощные, сценарии для многих видов объектов, созданных пользователями. Это включает 2D и 3D графику, изображения, текст, частицы, презентаций, веб-страницы, видео, звука и MIDI, возможность совместного использования Рабочего стола с другими пользователями Etoys в режиме реального времени (в том числе по Интернету).

Недостатки. К сожалению, в России Etoys вообще не популярна.

Среда программирования Squeak

Возраст: 9-12 лет.

Squeak – современная, открытая, полнофункциональная реализация среды и объектно-ориентированный язык программирования Smalltalk. Squeak используется в качестве среды для создания широкого диапазона проектов – от мультимедиа приложений и разнообразных учебных платформ (таких как Scratch и Etoys) до разработки веб-серверов. Программные средства, разработанные с помощью Squeak, легко перенести в любую среду операционной системы, поскольку код программы выполняется (интерпретируется) «виртуальной машиной» Squeak (данная технология была заимствована при разработке языка программирования Java).

Недостатки. Сложность установки, наличие системного окружения для работы Squeak, нужны платные дистрибутивы.

Среда программирования SmallBasic

Возраст: 8-14 лет.

SmallBASIC – ограниченная версия Visual Basic.

Преимущества:

Очень простая среда разработки – текстовый редактор с многофункциональной подсказкой и лишь несколько кнопок для редактирования текста и запуска программ.

Простой язык, включающий всего 15 ключевых слов

Встроенная в среду разработки контекстная документация по всем элементам языка

Возможность расширения компонентов Small Basic для включения дополнительного функционала (такая возможность понравится создателям online сервисов – можно дать возможность миллионам энтузиастов создать что-то свое с использованием сервиса и Small Basic).

Так же к отличительным особенностям относятся:

Создание самостоятельных выполняемых exe-файлов.

Расширяемость возможностей языка, за счет подключения внешних библиотек

Современность по отношению к другим существующим языкам начального уровня

Недостатки. Сложность установки, наличие системного окружения для работы SmallBasic, нужны платные дистрибутивы компонент Visual Basic.

Среда программирования Alice

Возраст: 8-12 лет.

Alice занимает промежуточное положение между конструктором и языком программирования для создания 3D игр. Язык Alice очень прост, поэтому очень хорошо подойдет тем, кто хочет научиться программировать игры.

Alice представляет собой среду, в которой можно манипулировать 3D-объектами (двигать, вращать, менять цвет и т. д.) и создавать программы, генерирующие анимацию в виртуальных мирах.

Недостатки. Отсутствует русскоязычный интерфейс. К сожалению, в России Alice ещё не совсем популярна.

Среда программирования Baltie

Возраст: 6-16 лет.

Baltie – учебная графическая среда и средство программирования для детей и взрослых. Работа в среде Baltie не требует никаких особых знаний, благодаря чему она популярна во многих странах для изучения программирования в школах. Новая версия Baltie 4 полностью поддерживает программирование в C#. Версия Kid's Programming Language (Phrogram) имеет развитые средства для работы с графикой и звуком, которые можно использовать для разработки игр и учебных моделей.

Недостатки. К сожалению, в России Baltie вовсе не популярна.

Среда программирования Stagecast Creator

Возраст: 10-14 лет.

Stagecast Creator дает вам возможность создавать диалоговые моделирования, истории-приключения, игры и прочее. Этот продукт разработан в первую очередь для детей. Он соединяет две важных категории программного обеспечения: творческий потенциал и навык разработчика. Продукт подходит для использования в компьютерных классах, технологичных конференциях и дома для обучения и развития детей творчески мыслить.

Используя 2D графику, вы можете создавать в приложении своих персонажей, импортируя или рисуя на месте их облик. Stagecast Creator очень удобен и при этом способен создавать отличные двумерные игры разных жанров. Возможно использовать уже готовые игры, сделанные в данном конструкторе, чтобы изменять их. Одним из главных плюсов программы является то, что поставляется отличное руководство пользователя, которое позволяет вам понять суть и сделать ваши первые шаги. Имеются демонстрационные видеоролики и пр.

Недостатки. Отсутствует русскоязычный интерфейс. Платный дистрибутив.

Использование перечисленных сред при изучении программирования не является альтернативой традиционным языкам программирования в старшей школе. Эти способы позволяют разнообразить учебный процесс и сформировать алгоритмический стиль мышления, что повысит мотивацию изучения более сложных сред программирования.

Пример последовательности и возможности использования игровых учебных сред с учётом возрастных особенностей и уровня алгоритмического мышления

Класс

Уровень

Язык

1-2

Отсутствуют навыки

LightBot, Bill the Robot, ПервоЛого, Karel, Baltie 2, Stagecast Creator

3-4

Отсутствуют навыки

RoboMind, Scratch, Etoys, Logo, Stagecast

Creator, Guido van Robo

5-9

Низкий уровень

Scratch, Logo, Etoys, BASIC, Baltie 3,

Phrogram, Stagecast Creator, AgentSheets,

Alice

5-9

Достаточный уровень

Pascal, Visual BASIC, Greenfoot, Squeak

10-11

Низкий уровень

Pascal, Visual BASIC, Greenfoot, Squeak

10-11

Достаточный уровень

C++, Delphi

Требования к учебному языку программирования

Учебный язык должен обеспечивать простоту, ясность и удобочитаемость конструкций. Излишняя гибкость, «вседозволенность» синтаксиса может затруднить понимание программ. Не слишком хорошо подходят для обучения языки, поощряющие к использованию различных «программистских трюков».

При выборе языка программирования не играют роль такие факторы, как его новизна, эффективность реализации (в виде компилятора или интерпретатора). Фактор распространённости имеет как психологическое значение (влияя на мотивацию учащихся), так и практическое (востребованность получаемых знаний без необходимости переучивания).


  • Информатика
Описание:

Учебные среды программирования – это среды, предназначенные для развития алгоритмического и процедурного мышления, а также изучение языков программирования детьми разных возрастных групп.

Использование «взрослых» языков программирования даёт лишь негативный эффект и отпугивает их от изучения программирования. Это происходит потому, что в таком возрасте дети имеют ещё слабые навыки абстрактного мышления, нужные для полноценного программирования. То есть появляется необходимость использовать языки и среды, специально разработанные для обучения с учётом психологического и интеллектуального развития детей, которые являются промежуточным звеном перед работой в профессиональных средах программирования.

Автор Радаева Татьяна Алескандровна
Дата добавления 07.11.2017
Раздел Информатика
Подраздел Другое
Просмотров 1036
Номер материала MA-072068
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

Популярные курсы