≡ Передовица » Макулатура » ИиО » Агат в нашей школе
 |
|
|---|
Агат в нашей школе (N3/1988)
А. Бузин. Группа сайта просит вас связаться с нами! (ЗАЧЕМ ЭТО?)
Учитель информатики школы N 625, Москва
Хочу поделиться впечатлениями об опыте преподавания информатики в экспериментальной школе N 625 АПН СССР, а также предложить ряд идей, которые, с моей точки зрения, могли бы усовершенствовать процесс освоения компьютеров в школе.
Школа N 625 имеет компьютерный класс (см.: Информатика и образование. 1987 N1), укомплектованный машинами «Агат». Преподавание информатики в школе ведут научные сотрудники ВЦ АН СССР. Последние два года школьников IX-X классов обучали навыками работы с машиной, программированию на Бейсике и Рапире, некоторым вычислительным методам.
Об «Агате». Преимущество серийного «Агата» перед другими советскими ПЭВМ - наличие цветного дисплея. Возможность использования разных цветов значительно повышает интерес учащихся к машине и к информатике вообще. Главный недостаток «Агата» - его ненадёжность. Это особенно относится к двум узлам - дисководу и клавиатуре.
Сбои при обращении к диску на наших машинах происходили катастрофически часто и иногда с необратимыми последствиями. Часть сбоев можно объяснить недостаточно аккуратным обращением школьников с дисками. Но это не единственная причина. Дисковод неустойчиво работает и с качественными дисками. Например, информация, записанная на одной машине, может не читаться на другой. Следует заметить, что ученики должны были интенсивно использовать дисковую память - они решали довольно сложные задачи. Не у всех хватало терпения вести утомительную борьбу с постоянными ошибками ввода/вывода.
Несмотря на регулярный технический контроль за машинами, в среднем 2-3 из них постоянно находились в неисправном состоянии. На многие мелочи (не работает клавиша, нет одного из цветов) приходилось просто закрывать глаза.
Об операционных системах «Агата». Существуют две основные ОС для «Агата». Условно будем называть их ДОС «Бейсик» и ДОС «Школьница». ДОС «Бейсик»1 не только громоздка и неудобна в обращении (я бы сказал, «недружелюбна»), но и имеет довольно опасные ошибки. Бейсик здесь значительно урезан, но и в таком варианте не обошлось без огрех.
Преподавание с использованием ненадёжной машины и недоделанной ОС - чрезвычайно неблагодарное занятие. Постоянные сбои и неожиданные ошибки дискредитируют в глазах ребят информатику, компьютеры, а иногда и учителя. После того как доверие ученика к машине утеряно, пропадает и его интерес к ней.
К счастью, существует ДОС «Школьница». Со «Школьницей» удобно работать, её редактор сделан на уровне мировых стандартов.
Заметим, что у «Агата» (да и у любой аналогичного класса машины) язык программирования и ОС тесно связаны друг с другом. Выбрав Бейсик, вы не можете пользоваться редактором «Школьницы» и наоборот. Это влияет на выбор языка для обучения.
Бейсик или Рапира? За полтора года обучения каждый из школьников осваивал в той или иной степени оба языка - Бейсик и Рапиру. Поэтому у нас была возможность оценить, насколько эти языки соответствуют задачам курса информатики, целям школьной компьютеризации и интересам учащихся.
Для того чтобы дать первичные понятия об алгоритмах и программировании, можно использовать любой язык. Но как представить современное программирование без аппарата процедур (которого нет в Бейсике)? Попробуйте также написать на Бейсике рекурсивную функцию (можно, но это будет программистская экзотика). Программирование на Бейсике, скорее, напоминает программирование в машинных кодах: наиболее часто используются три команды - присваивание, условный и безусловный переходы. Бейсик - Агат, собственно говоря, не является языком высокого уровня, а, скорее, представляет собой дополнение к ассемблеру. Написать на Бейсик - Агат приличную программу просто нельзя: вам придётся и вручную распределять память, и вставлять куски на ассемблере.
Язык Рапира (в системе «Школьница»), реализованный на «Агате», также имеет некоторые недостатки. К этим недостаткам следует отнести малый объем памяти2, предоставляемой пользователю, низкое быстродействие3 и отсутствие средств перехвата ошибок.
Рапира богата возможностями организации ветвления, цикла, разнообразием типов объектов. Аппарат процедур очень мощный. Хорошо организована защита имён. Рапира в отличие от Бейсика может научить современному стилю программирования.
У многих программистов, однако, существует предубеждение к Рапире, вызванное необычностью этого языка. Постоянное желание совершить операцию перехода и пристрастие к латинскому алфавиту - скорее вредные привычки, чем предмет гордости. Ещё один аргумент противников Рапиры заключается в том, что её изучить труднее, чем Бейсик. Но ведь и на пальцах считать легче, чем на ЭВМ.
Хочу ответить ещё на одно возражение, которое я много раз слышал и от программистов и от учеников: Бейсик широко распространён, а на Рапире никто не работает. Следует помнить, что целью школьного курса информатики является не обучение конкретному языку программирования, а формирование алгоритмического стиля мышления, знакомство с концепцией языков программирования. И Рапира здесь подходит гораздо больше, чем Бейсик: она логичнее, в ней меньше ритуальных действий, ярко выражена блочность построения программ и т. д. Кстати, Е-язык используется ещё меньше, чем Рапира, но недаром именно он описан в пробном учебном пособии. Рапира представляет собой в отличие от Бейсика развитие Е-языка.
Богатые возможности и хорошая структуризация Рапиры позволяют легко создавать разные версии языка, вводить учащихся в программирование постепенно, указывая общие и частые конструкции языков программирования.
Опыт показал, что переход с Бейсика на Рапиру довольно сложен для учащихся. Это практически переход на новый стиль программирования. Обратный переход, по-видимому, не составит труда.
Итак, основной курс программирования, преподаваемый на «Агате», на мой взгляд, должен предполагать постепенное изучение Рапиры со всё более широким использованием её возможностей для создания прикладных программ.
Об обучающих программах. Высказываемые ниже методические предложения основаны на убеждении, что ЭВМ является не только новым техническим средством обучения, но и довольно интересным интеллектуальным партнёром.
Назовём несколько программ-тренажёров (две из них созданы в нашей школе), которые мы использовали в учебном процессе: программы обучения работе с клавиатурой; программа для изучения служебных слов Бейсика; обучение двум методам сортировки массивов; обучение методу деления отрезка пополам для решения уравнений с одним неизвестным. Ясно, что перечисленные программы составляют лишь малую часть потенциального арсенала программ-тренажёров для преподавания информатики. Опыт показал, что программы-тренажёры очень эффективны, поскольку они совмещают игровой и обучающий материал. Правда, большое значение имеет сценарий и оформление такой программы.
Если тренажёры выполняют функцию проверки знаний, то программы другого типа - электронные учебники - должны методично подавать эти знания. Здесь, по-видимому, не обойтись без выдачи текста на экран. Отличие от обычного учебника должно заключаться не только в лёгком управлении выбором материала, но также в использовании демонстрационных возможностей машины (цвет, мультипликация, звук) и в простоте изменений в таком учебнике.
Перечисленные идеи были реализованы автором этой статьи с помощью двух программ, предназначенных для создания и использования электронных учебников. Создаваемый учебник представляет собой набор текстовых файлов (уроков) на диске, и это позволяет не загромождать память теми разделами учебника, которые не нужны в данный момент.
Одна из программ реализует собственно процесс обучения при наличии на диске соответствующих файлов учебника. Текст учебника содержит специальные символы, которые позволяют управлять порядком, форматом и цветом материала при выдаче на экран, а также обращаться к другим (демонстрационным или тренажёрным) программам.
Другая программа представляет собой редактор экранных текстов, она позволяет создавать и редактировать уроки.
Начата работа по созданию учебника - курса знакомства с «Агатом» и Бейсиком. Важной особенностью этого курса является то, что он содержит достаточное количество заданий, которые можно выполнить непосредственно в процессе работы с учебником.
Методическая концепция обучения программированию4 Эффективным средством обучения программированию является решение интересной прикладной задачи. Решение такой задачи не должно быть полностью самостоятельным, напротив, алгоритм и решение должны постоянно обсуждаться с учителем, что позволит показать разнообразие способов решения, дать понятие о критериях оптимальности решения.
Речь идёт, конечно, о втором этапе обучения, когда ученик получил основные навыки программирования. По-видимому, этот этап наступает в разное время у разных учеников. Учителю требуется определить, на какую самостоятельную работу готов ученик в данный момент. Задачи должны быть индивидуализированы, должны учитывать интересы, способности, уровень подготовки ученика. Группа сильных учеников может получить задачу для совместного решения.
Сознание полезности решаемой задачи является стимулом для ученика. Наоборот, подозрение в том, что программа (задача) никому не нужна, значительно уменьшает интерес к ней. Важно показать ученику, что его программа полезна. Здесь большую помощь могут оказать все учителя школы.
Сложность задачи, которая может быть решена школьником, значительно варьируется. Полезно спросить ученика, какую задачу он мог бы поставить себе сам. По инициативе ребят в школе N 625 были созданы несколько игровых и тестирующих программ. Особо увлечённые ученики самостоятельно осваивают такие тонкости, как распределение памяти или ассемблер. Естественно, что их работа в этом направлении должна только приветствоваться.
Упомянем некоторые программы, которые были созданы нашими учащимися.
Программы десятиклассников: тренажёр для устного счета (С. Чугунов); редактор музыкальных мелодий (И. Борисова); решение произвольных уравнений с одним неизвестным (А. Буркин); построение графиков произвольных элементарных функций от одного переменного (А. Буркин); игровое освоение английской лексики (С. Чугунов); пакет программ для ведения и обработки классного журнала (Л. Эпштейн). Программы девятиклассников: представление целых чисел в произвольной системе счисления (Е. Симонова); программа для проверки усвоения английской лексики (Л. и О. Щелкуновы); перемножение пары многочленов (К. Пирогов); обучение работе с клавиатурой (А. Никитин и М. Тисов); программы для наглядного представления расположения в натуральном ряду чисел, обладающих заданными свойствами.
Самостоятельная работа учащихся может в значительной степени решить проблему создания программного обеспечения школьной информатики. Перечисленные программы являются полезными для школы прикладными программами. Конечно, большинство из них не смогли бы конкурировать с продукцией профессиональных программистов, однако создание школьной библиотеки программ может стать значительным шагом в компьютеризации.
Кстати, о библиотеке программ. Все знают, как утомительна работа по сборке библиотеки, копированию и поиску программ. Сервисная программа для решения этих задач была бы так полезна для школы («бумажная» версия такой программы существует).
Перечисленные программы созданы «сильными» учениками. Но и самые «слабые» могут вносить лепту в создание школьной библиотеки программ.
Общие впечатления о школьной компьютеризации. Корабль школьной компьютеризации перегружен проблемами. Требуются энергичные усилия, чтобы он не затонул в ближайшее время. В первую очередь необходимо решить три основные проблемы. Первая - техническая, а точнее - экономическая. Это проблема надёжной школьной ПЭВМ. Тут бессильны Минпрос и АПН, хотя они могут и должны способствовать решению этого вопроса. Вторая - проблема школьного программного обеспечения. Развернуть его разработку можно, создав центры по рекламе и распространению обеспечения, различными способами стимулируя всех его разработчиков. Третья, впрочем, общая для школьной реформы, - повышение инициативы школьных учителей и администраторов. Школьная компьютеризация открывает огромный простор педагогическому творчеству. Но этот простор, как видно, можно и не осваивать.
Эти проблемы требуют широкого обсуждения, тем более что рецептов решения накопилось много. Но главное, они требуют более конкретных крупномасштабных решений.
1 Имеет несколько версий. Сказанное ниже относится ко всем этим версиям. Интересно, что различные версии не полностью совместимы друг с другом.
2 Интерпретатор Рапиры занимает около половины памяти машины (около 32 К). Это говорит о маленькой памяти «Агата» и искусственности создателей Рапиры (для сравнения скажем, что интерпретатор языка APL для IBM PC занимает 114 К).
3 Рапира работает приблизительно в три раза медленнее Бейсика.
4 Излагаемая ниже концепция не является оригинальной Эсм.: А.П. Ершов, Г.А. Звенигородский // Информатика и образование. 1987. N 3. с. 6-7). Тем не менее я рискнул вкратце изложить её здесь, поскольку она независимый результат опыта преподавания.
* * *
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *