2.4. Ознайомлення з програмою «Скретч»

Одною з основних програм, що використовуються в навчанні у середній школі є «Скретч» – візуальне об'єктно-орієнтоване середовище програмування. У назві мови ховається посилання до кількох метафор:

1. Scratch ─ Подряпина, скрип, перо, каракуля, старт

2. Old Scratch ─ (шутл.) ─ Сатана, диявол

3. Scratch-cat ─ злючка

4. Scratch paper ─ чернетка

5. To start from the Scratch ─ починати з нуля, на порожньому місці.

Ми можемо починати користуватися мовою з нуля, не володіючи жодними попередніми знаннями в програмуванні. У середовищі Scratch використовується метафора цеглинок Лего, з яких, навіть, найменші діти можуть зібрати прості конструкції. Але, розпочавши з малого, можна далі розвивати та розширювати своє уміння будувати і програмувати.

Scratch створювався спеціально для того, щоб підлітки 10 – 16 років використовували його самостійно в мережі позашкільного навчання на базі комп'ютерних клубів, в містах та регіонах з низьким рівнем доходів. Це нове технологічне середовище дозволяє школярам виразити себе в комп'ютерній творчості. Важливо відзначити, що Скретч приходить в сучасний світ разом з іншими важливими педагогічними ініціативами. Згідно ідеології цього руху дитина повинна освоювати не програми, а різні способи діяльності: створювати свої власні історії, вигадувати ігри, розробляти комп'ютерні моделі. Для таких цілей Скретч підходить як не можна краще. Дана система проста для сприйняття навіть дітям у молодшій школі, адже всі оператори мови та інші його елементи представлені блоками, які можуть з'єднуватися один з іншим, утворюючи скрипт (фрагмент коду)[2]. Мова має за мету навчити дітей поняттю програмування і дає змогу створювати ігри, анімації чи музику.

Scratch ­─ середовище програмування, яке дозволяє дітям створювати власні анімовані та інтерактивні історії, ігри і інші витвори. Ними можна обмінюватися всередині міжнародної спільноти, яка продовжує формуватися в мережі Інтернет. Така система набагато спрощує користування програмою. У більш широкому сенсі, студенти вивчають поняття, використовуючи виразні і привабливі способи. Коли студенти вивчають величини в традиційних класах алгебри, то зазвичай відчувають невеликий особистий зв'язок з поняттями. Але, коли вони вивчають величини в середовищі Scratch, вони можуть використовувати їх відразу ж в дуже виразному уявленні ─ з метою контролю швидкості анімації, або ж обчислення очок у грі яку створюють. Коли учні створюють проекти в Scratch, вони опановують навички 21 сторіччя, які їм будуть необхідні для для успішної самореалізації та майбутнього успіху:

– творче мислення;

– прозоре спілкування;

– системний аналіз;

– використання технологій;

– ефективна взаємодія;

– проектування;

– постійне навчання.

Середовище програмування можна безкоштовно завантажити і вільно використовувати у шкільній чи позашкільній освіті. Scratch може використовуватися в різних установах: у школах, музеях, центрах додаткового навчання, удома. Scratch можна сприймати як нове навчальне середовище для навчання школярів програмуванню. На сьогоднішній день в Scratch можна створювати фільми, грати з різними об'єктами, видозмінювати їх вигляд, переміщувати їх по екрану, встановлювати форми взаємодії між ними. Він створювався для учнів 8 ─ 16 років, але і діти ранішого віку можуть працювати над Scratch-проектами разом з батьками або старшими братами чи сестрами, та і студенти вузів можуть використовувати Scratch на заняттях. Важливим, з моєї точки зору, є введення в стандарт програми обов'язкової позанавчальної діяльності учнів, яка, за задумом розробників, покликана повною мірою реалізувати вимоги стандартів загальної освіти. Передбачається, що години, що відводяться на позанавальну діяльність, будуть використовуватися за бажанням учнів і, в той же час, будуть невід'ємною частиною освітнього процесу в школі.

Скретч є дуже зручним, практично ідеальним середовищем для навчання моделюванню. Моделювання являє собою один з найбільш універсальних методів пізнання дійсності. Для нас в сьогоденні важливий його педагогічний потенціал. Уявний образ моделі заснований на аналізі досліджуваного об'єкта і може бути представлений в основах деякої мови своїми компонентами і зв'язками.

У нашому випадку ідеальний об'єкт моделювання поділяється на компоненти, які потім возз'єднуються (синтезується) у новому середовищі, відмінною від мозку, а саме в середовищі Scratch відбувалося об'єктивація ідеальної структури. Такий підхід характерний для побудови будь-якої моделі, тому найпростіші аналітико-синтетичні дії будуть вимушено виконуватися учнем. Наступним кроком після створення моделі є перевірка її на адекватність і, якщо потрібно, – корекція.

Тестування проводиться в режимі гри з моделлю. Це не спостереження за стовпцями цифр, не стеження за коливаннями абстрактних графіків, а саме гра. Під час гри автор зауважує свої недоробки, неточності і помилки. Потім співвідносить їх з кодом і вносить необхідні виправлення. Помітимо, що в багатьох курсах моделювання етап аналізу проводиться дуже стисло. Відбувається це в силу того, що результати моделювання занадто абстрактні і не викликають співпереження в учнів. З моделями Scratch цей процес стає творчим – цікаво пограти, а якщо в «грі» щось не так, то можна легко виправити помилку.

Відзначимо одну особливість роботи в середовищі Скретч, характерну для сучасних програмних середовищ. Так само, як в MS Word ми працюємо з документом, а в MS Excel ─ з книгою, так в Scratch ми завжди працюємо над проектом. Це пов'язано з тим, що створення будь-якого, навіть самого простого продукту в Scratch ─ анімації, мелодії, презентації і т. п., завжди вимагає наявності цілком визначеної мети діяльності, постійної звірки отриманого результату з вихідним задумом і виправлення помилок. При роботі над складним проектом, що складається з великого кількості об'єктів, які містять складний програмний код, виникає необхідність розбиття вихідного проекту на підзавдання. При цьому вирішувати кожну таку підзадачу в принципі можуть різні учасники єдиного проекту.

Розповсюдження персональних комп’ютерів і бурхливий розвиток глобальних комп’ютерних комунікацій висуває нові вимоги до інтенсивності оновлення знань і умінь фахівців, а отже і до освіти в цілому[3]. Такі програми як «Скретч» суттєво полегшують роботу вчителя, перекладаючи її на ПК. Комп’ютер можна використовувати також, як засіб доступу до електронних довідників, користуючись мережею Інтернет, і для ефективної демонстрації різних об’єктів, явищ, які використовують засоби анімації. «Скретч» не тільки мова програмування, а й вдале середовище для проектної діяльності, оскільки все необхідне для такої діяльності включено до його складу. Наявні:

– графічний редактор для створення й модифікації візуальних об'єктів;

– бібліотека готових графічних об'єктів (деякі з них містять набори скриптів);

– бібліотека звуків і музичних фрагментів;

– велика кількість прикладів готових проектів[2].

Важливою особливістю блоків є їх «спеціалізація»: є декілька видів блоків і вони можуть використовуватися не довільним чином, а лише згідно своєму призначенню[2]. Наприклад, ми можемо взяти будь-який об'єкт і здійснити над ним наступні дії:

• видозмінити його зовнішній вигляд за допомогою команди «Вигляд», яка має вид фіолетових команд-цеглинок;

• перемістити його за допомогою команди «Рух» – синіх цеглинок;

• помістити команди переміщення і видозміни всередину оранжевих блоків керування команди «Керування»;

• додати до керуючих блоків звукові ефекти командою «Звук» – фіолетові цеглинки;

• і т.д.

Відомо, що матеріал набагато краще засвоюється, якщо супроводжується демонстрацією[5]. Саме у цьому й полягає основна перевага «Скретчу». В цій програмі безліч іллюстрацій та картинок, що допомагають краще опанувати матеріал.

У початковій школі основний упор при організації проектної діяльності школяра робиться на вивчення середовища Scratch, як основного інструменту освоюваної діяльності. Крім цього, значна увага має приділятися плануванню діяльності, як важливого етапу проектування[2]. Отже, учень ще з молодшої школи вчиться планувати дії. Такі навики дуже знадобляться у майбутньому житті не тільки програмісту а й бухгалтеру, маркетологу, менеджеру тощо. Кількість годин, що відводяться на кожний проект, умовно може варіюватися залежно від рівня підготовленості школярів. Крім того, слід враховувати специфіку власне проектної діяльності, що передбачає рух у власному темпі і напрямку. Можливі ситуації, коли частина хлопців впорається із завданням раніше за інших. У такому випадку час, що залишився вони будуть зайняті вільним проектуванням. Якщо точка входу в проектну діяльність припадає на другий клас, то опанувавши основами середовища подряпин до четвертому класі, школярі зможуть займатися власне межпредметною проектною діяльністю. Аналогічно, якщо точкою входу є п'ятий клас.

Працюючи над Scratch проектами, студенти вчаться вибирати, створювати і керувати кількома формами засобів масової інформації, включаючи текст, зображення, анімацію та аудіо. Коли студенти набувають досвід створення із засобами масової інформації, вони стають більш сприйнятливі і вирішальні в аналізі ЗМІ, які бачать в світі навколо них.

Ефективна комунікація в сучасному світі вимагає більше, ніж можливість читати і писати текст. Scratch приваблює молодих людей у ​​виборі, маніпулюванні та інтеграції різних засобів масової інформації для того, щоб виразити себе творчо і переконливо.

Коли вони вчаться програмувати у Scratch, вони привчаються до критичного міркування і системного мислення. Для того, щоб побудувати проект, студенти повинні узогоджувати терміни і взаємодії між кількома спрайтами (програмованими рухомими об'єктами). Можливість створювати інтерактивні програми забезпечує студентам досвід роботи з почуттям, зворотного зв'язку та інших понять фундаментальних систем.

Scratch підтримує проблеми з пошуком і рішенням в конструктивному дусі дизайну, у створенні проекту Scratch потрібно думати про ідеї, з'ясувати, як поділити програмування блоків Scratch призначений бути необачним: студент динамічно може змінювати відрізи коду і відразу ж бачити результати (наприклад, подвоєння ряду, щоб побачити, як змінюється графічний ефект). Протягом всього процесу проектування студенти займаються експериментами і інтерактивним вирішенням проблем.

Scratch заохочує творче мислення, все більш важлива майстерність у сьогоднішньому мінливому світі. Scratch навчає молодих людей ​​пошуку інноваційних рішень несподіваних проблем, а не тільки знанням, які дозволяють вирішити зумовлену проблему, готуватися виступити з новими рішеннями, як тільки виникають нові проблеми.

Так як програма Scratch побудована з графічних блоків, код програмування є легшим для читання і розділяється на інші мови програмування. Візуальні об'єкти і модульний код підтримує співпрацю, що дозволяє студентам спільну роботу над проектами та обміну об'єктів і коду.

Створення ідею і з'ясування, як програмувати її в Scratch вимагає наполегливості і практики. Під час роботи над проектними ідеями, які вони знаходять особистісно значущими, їхні ідеї забезпечують внутрішню мотивацію для подолання проблем, що виникає при проектуванні та вирішення проблем процесу.

Коли студенти створюють Scratch проекти, в їхній уяві створюється віртуальна аудиторія, і потрібно думати про те, як інші люди будуть реагувати і відповідати на їхні проекти. Із Scratch проекти легко змінити і переглянути. Студенти можуть змінити свої проекти на основі зворотного зв'язку з іншими.

Так як Scratch – програми спільні, студенти можуть використовувати Scratch, щоб спровокувати обговорення важливих питань з іншими членами свойого безпосереднього середовища навчання, а також з більш широкими міжнародними Scratch спільнотами. В такий спосіб вони вчаться створювати проблемні ситуації в процесі навчання.