Использование языков и сред программирования как средств обучения

В первые годы обучения информатике в средних общеобразовательных учреждениях при наличии постоянного доступа к компьютерам, среды программирования использовались как основное средство обучения. За время существования школьной дисциплины информатики используемое на уроках программное обеспечение прошло значительную эволюцию. Возросла эффективность и улучшилась методическая поддержка учебного процесса. Однако языки программирования и среды разработки программ меняются в школе гораздо медленнее, чем остальные программного обеспечения. В большинстве учебных заведений и до сих используются те же языки и среды, что и десятилетия назад. Сейчас осуществляются радикальные шаги по внедрению новейших языков и сред программирования. В частности при переходе на 12-летнюю форму обучения изучения визуального программирования планируется в одиннадцатом классах в обязательном порядке [1.6], [1.7]. Такие шаги закономерны, ведь «на каждом этапе развития педагогической науки адекватно развиваются те средства обучения, которые аккумулируют и воспроизводят научно-технические, психолого-педагогические и методические достижения своего времени» [1.2].

• Собственно характеристиками, особенностями самого языка;

• Наличием удобного в учебе, доступного к использованию среды программирования;

• Наличие методической поддержки (информационно-дидактического и учебно-методического обеспечения).

Во назначению понимают специфику задач, к выполнению которых можно применять язык программирования. Кроме языков программирования общего назначения существуют языки, разработанные специально для веб-программирования, поддержки баз данных, построения систем искусственного интеллекта и другие. К отдельной категории следует отнести чисто учебные языка программирования.

Существует широкая типизация языков программирования по способу програмо-строения или их парадигмой. В обучении используются процедурные, объектные, визуальные, скриптовые, декларативные и другие типы языков программирования.

Языки программирования в процессе эволюции наследовали друг от друга правила написания и оформления программ, закономерности использования и названия команд. Эти правила и договоренности, с определенным уточнением, можно отнести к синтаксису языка программирования. Среди языков программирования, которые традиционно используются для обучения, можно, довольно строго, по сходству между собой, выделить три наиболее распространенных разновидности синтаксисов:

3) синтаксис языков, подобных языка C (C + +, C #, PHP, Java и др.) [1.10].

Наряду с этим есть много специально разработанных учебных языков программирования. Некоторые из учебных языков достаточно развиты и носят универсальный характер: НАМ (учебный алгоритмический язык), Рапида. Есть и такие, которые используются для решения незначительного количества учебных задач, в частности Лого (черепаховая графика). Языками программирования, в какой мере, можно считать наборы и правила использования команд управления исполнителями в учебных средах «Ступеньки к информатике» и «Сокровищница знаний». Каждая из учебных языков, как правило, имеет свой специфический синтаксис и набор команд.

Для синтаксиса всех без исключения языков программирования важны такие общие характеристики, как понятность, гибкость, простота. Отдавая предпочтение тому или иному синтаксису, следует учитывать, что хотя в целом синтаксис языков подобен синтаксису языка С, несколько сложнее, остальные виды синтаксиса языков программирования не столь широко используются в профессиональной деятельности. Проблема перехода с учебной на профессиональный язык программирования является актуальной для большинства специалистов с разработки программного обеспечения. Использование в обучении языкам программирования с «С-подобным синтаксисом» позволяет практически избежать проблем такого перехода.

Подбор языка программирования тесно связан и обусловлен наличием доступного и качественного среды программирования. Для поддержки изучения некоторых языков программирования существует довольно большой выбор сред.

• Распространенность (массовость, распространенность);

• Доступность (условия распространения, стоимость, условия оплаты);

• Особенности интерфейса (общая понятность, простота, принадлежность к тому или иному типу);

• Способ реализации (компиляция или интерпретация);

• Системные требования (аппаратные и программные).

Из всех приведенных характеристик стоит отдельно остановиться на особенностях интерфейса. Интерфейс должен соответствовать требованиям удобства и понятности. Те или иные особенности интерфейса могут быть по-разному использованы педагогом в процессе обучения. Простой, традиционный интерфейс очень часто оказывается более методично целесообразным, а отсутствие некоторых функций может даже способствовать лучшему освоению тех или иных особенностей программирования. Наряду с этим сложный многофункциональный интерфейс может отвлекать ученика от выполнения основных учебных заданий.