Kinder programmieren lernen

    Guten Tag. Ich heiße Mikhail Kapelko. Ich bin seit über 10 Jahren in der professionellen Softwareentwicklung tätig. Von diesen sind die letzten Jahre mit iOS verbunden. In meiner Freizeit entwickle ich Spiele und Werkzeuge für deren Erstellung.


    Bewertung


    Heute möchte ich über meine Erfahrungen im Unterrichten von Programmen für Kinder sprechen. Wir werden insbesondere Folgendes berücksichtigen:


    • Organisation des Lernprozesses
    • Schulungsprogramm
    • Gedächtnisspiel
    • Programmierwerkzeug
    • die Lektionen
    • Ergebnisse und Pläne

    Organisation des Lernprozesses


    Die Ausbildung findet im Rahmen der sozialen Verantwortung der Wirtschaft statt: Das Unternehmen stellt Räumlichkeiten mit Ausrüstung zur Verfügung und vereint Mitarbeiter, die sich als Lehrer versuchen wollen, mit Mitarbeitern, die ihre Kinder erziehen möchten. All dies geschieht ausschließlich auf freiwilliger Basis.


    Potentielle Lehrer werden so in Gruppen aufgeteilt, dass eine Gruppe von drei Lehrern aus einem erfahrenen und zwei Anfängern besteht. Eine Gruppe von Lehrern leitet eine Gruppe von Studenten. Die Schüler werden nach Alter und Fähigkeiten aufgeteilt.


    Im Jahr 2018 habe ich zum zweiten Mal an einem Schulungsprogramm für Kinder im Alter von etwa zehn Jahren teilgenommen. Unsere Gruppe arbeitete von Oktober bis Dezember 2018 an Samstagen von 10:00 bis 12:00 Uhr. Ich nutzte meine offizielle Position aus und zog auch Kurse und meine Frau an.


    Schulungsprogramm


    Als ich zum ersten Mal teilnahm, brachte unsere Gruppe Kindern das Programmieren eher sinnlos bei: Wir erfanden die einfachsten Unterrichtsaufgaben, um die Bediener zu erklären. Daher hatten wir am Ende der Schulung nichts Konkretes, das bewertet, gerühmt oder analysiert werden konnte.


    Dieses zweite Mal habe ich beschlossen, dass wir und die Kinder das sogenannte Memory-Spiel implementieren. Ich habe die folgende Bedingung als ein Kriterium für den Lernerfolg definiert: Am Ende des Kurses erstellt jeder Schüler das einfachste Gedächtnisspiel in einer Stunde von Grund auf.


    Um dieses Kriterium zu erreichen, habe ich mich dazu entschieden, die Aussage "Wiederholung ist die Mutter des Lernens" zu überprüfen, also haben wir jede Lektion von Grund auf erstellt. Ich betone, dass wir im Studentenkonto nichts gespeichert haben. Die Aufgabe bestand darin, die Fertigkeit zum Erstellen von Spielen im Kopf und nicht im Computer zu speichern.


    Gedächtnisspiel


    Schauen wir uns an, was ein Memory-Spiel ist.


    1) Im einfachsten Fall haben wir 16 Karten, und nur 8 sind eindeutig, die anderen 8 sind ihre Paare.



    Im dargestellten Bild haben wir nur zwei Karten mit einer Katze, einem Hund usw.


    2) Zu Beginn des Spiels mischen wir die Karten und falten sie verdeckt zusammen.



    3) Der erste Teilnehmer des Spiels öffnet zwei Karten.



    4) Wenn die Karten unterschiedlich sind, bringen Sie sie in ihre ursprüngliche Position zurück: Legen Sie sie nach unten.



    5) Der nächste Teilnehmer des Spiels öffnet ein weiteres Kartenpaar.



    6) Wenn die Karten übereinstimmen, entfernen Sie sie vom Spielfeld.



    Das Ziel des Spiels ist es, alle Karten vom Spielfeld zu entfernen. Das Spiel in dieser Form beinhaltet keine Konkurrenz, sodass Sie eine Person spielen können.


    Einerseits ist das Memory-Spiel recht einfach, andererseits beeinflusst die Implementierung des Spiels die Hauptfunktionen, die zum Erstellen eines mehr oder weniger komplexen Spiels erforderlich sind:


    • Artikel erstellen
    • ihre Platzierung auf dem Feld
    • Auswahl von Artikeln
    • Vergleich ausgewählter Artikel
    • Übereinstimmende Elemente ausblenden

    Programmierwerkzeug


    Wir haben Scratch als Werkzeug verwendet . Es wurde entwickelt, um Kindern das Programmieren beizubringen, sodass jede Aktion, jeder Operator darin grafisch dargestellt wird.


    Das folgende Skript kann beispielsweise eine Katze um 360 Grad pro Sekunde drehen:



    Hier ist das Ergebnis:



    Ich stelle fest, dass dies eine ziemlich erfolgreiche Lösung für die grafische Darstellung des Codes ist. Bei einer kostenpflichtigen Lösung, die heute von SAP gefördert wird, werden zum Beispiel sogenannte Cubes für die Programmierung verwendet:



    Hier können Sie nur die erforderlichen Werte in die erforderlichen Felder eingeben. Wenn Sie etwas außerhalb des Standards benötigen, hilft es nur dem Skript, das wieder durch den Cube dargestellt wird.


    Aus eigener Erfahrung werde ich sagen, dass die Scratch-Lösung das Wort nicht verlangsamt, was von der SAP-Entscheidung nicht gesagt werden kann.


    Erste Lektion


    Die erste Lektion war einführend, daher haben wir keine Computer verwendet.


    Der Plan war wie folgt:


    1. Lerne es kennen
    2. Memory-Spiel spielen
    3. Untersuchen Sie das Konzept des Algorithmus
    4. Schreibe den Spielalgorithmus
    5. Lektion analysieren

    1) Bekanntschaft


    Lehrer mit Schülern stehen im Kreis. Es bringt alle gleich und macht jeden zum Mitglied des Teams.


    Der erste Teilnehmer ruft seinen Namen an und erklärt, warum er sich für diesen Kurs entschieden hat. Der zweite und die nachfolgenden Teilnehmer wiederholen zunächst den Namen und die Geschichte jedes vorherigen Teilnehmers, woraufhin sie ihren Namen nennen und erzählen.


    Es sieht so aus:


    1. Vasya: "Mein Name ist Vasya, ich möchte Scratch lernen, weil mein Vater mich gemacht hat"
    2. Dima: "Das ist Vasya, Dad lässt ihn in Scratch verwickeln. Mein Name ist Dima, und dies ist mein viertes Scratch-Jahr."
    3. Olya: "Das ist Vasya, seine Eltern zwingen ihn. Das ist Dima, er ist praktisch ein Veteran von Scratch. Mein Name ist Olya, ich unterrichte das erste Jahr und werde mit allen lernen."

    Dieses Datierungsformat hat folgende Ziele:


    • Bekanntschaft
      • Jedes Teammitglied sollte den Namen der anderen Teammitglieder kennen.
    • Gemeinsamer Raum
      • Alle Teilnehmer im Kreis, nicht hinter dem Arbeitsplatz, was die Ablenkung auf die Spiele im Computer verringert
    • Gleichheit
      • Sowohl Lehrer als auch Schüler im gleichen Kreis, der alle als Teammitglieder ohne Hierarchie ausbalanciert
    • Aufmerksamkeit
      • Jedes Teammitglied sollte den anderen Mitgliedern genau zuhören, um das Gesagte korrekt wiederzugeben.
    • Rückkopplung
      • Jedes Teammitglied sollte seine Idee so klar wie möglich angeben, sonst können die anderen es einfach nicht wiederholen.
    • Spaß
      • Probleme beim Erinnern an die Namen des ganzen Spaßes

    2) Speicherkartenspiel


    1. Wir nehmen zwei Kartenspiele und wählen aus ihnen 8 identische.
    2. Legen Sie die Karten in ein 4 x 4-Raster und legen Sie sie auf den Tisch
    3. Die Schüler stehen um den Tisch herum
    4. Jeder Schüler legt seinerseits ein Kartenpaar auf
      4.1. Wenn die Karten übereinstimmen, entfernen Sie sie aus dem Feld
      4.2. Wenn die Karten unterschiedlich sind, drehen Sie sie nach unten

    Schüler spielen gerne Brettspiele. Während des Spiels sprechen die Lehrer, was passiert.


    Nach ein paar Spielen geht es weiter mit dem Konzept des Algorithmus.


    3) Das Konzept des Algorithmus


    1. Wir fragen die Schüler zuerst, wir geben die Gelegenheit zu sprechen, wir erkennen das Niveau jedes Schülers an.
    2. Korrigieren Sie ggf. die Aussagen, wenn sie der erwarteten Antwort nahekommen.
    3. Wir schlagen vor, einen Algorithmus zu schreiben, um eine Person aus dem Zustand "hinter der Schranktür" in den Zustand "Arbeiten am Computer im Büro" zu überführen.

    Die Schüler nähern sich gerne der Tafel und schreiben darauf, also rufen wir jeden Schüler an, damit er einen Teil des Algorithmus schreibt. Der aktivste Schüler wird als Performer des Algorithmus verwendet.


    4) Algorithmus des Spiels


    Wir schlagen vor, den Algorithmus des Spiels zu schreiben, und wir rufen alle dazu auf, einen Gegenstand auf die Tafel zu setzen. Nachdem wir die Beschreibung des Algorithmus abgeschlossen haben, spielen wir wieder mit den Karten, aber diesmal muss jeder Schüler den Schritt des Algorithmus aussprechen.


    Es sieht so aus:


    1. Vasya: "Wir legen 16 verdeckte Karten"
    2. Dima: "Ein paar Karten umdrehen"
    3. Pascha: "Wenn sich die beiden Karten unterscheiden, drehen Sie sie verdeckt"
    4. Philip: "Ein paar Karten umdrehen"
    5. Misha: "Wenn zwei Karten übereinstimmen, entferne sie vom Spielfeld."

    5) Lektionsanalyse


    Damit ist die erste Lektion abgeschlossen, und die Lehrer haben Gelegenheit, ihre Eindrücke aus der Lektion und den Schülern zu diskutieren, Ansätze für die Menschen in Tschetschenien und Aktivisten auszuarbeiten und zukünftige Pläne für die folgenden Lektionen festzulegen.


    Wir hatten folgende Lösungen:


    1. Sitzen Sie ruhig und Aktivisten durch einen, um das Gleichgewicht zwischen Lärm und Stille zu halten. Ansonsten schafft eine Gruppe von Aktivisten eine Brutstätte des Sturms und eine Gruppe von Stille - eine Brutstätte der Wüste, die den Lernprozess verlangsamt.
    2. Fordern Sie die Schüler auf, genau zu sein, weil Aktivisten lieben Affen, was für Disziplin schlecht ist.

    Zweite und dritte Lektion


    Nachfolgende Lektionen begannen wir mit einem Warm-Up: Wir standen im Kreis, riefen den Namen an und sagten, wer was gemacht hatte. Und wenn nicht, warum? Wie zuvor wiederholte jeder Teilnehmer zunächst das zuvor Gesagte und sprach erst dann über sich.


    In der zweiten Lektion haben wir die Anforderungen für das Spielfeldelement erstellt und versucht, dieses Element in Scratch zu erstellen. Es ist durchaus möglich.


    In der dritten Lektion haben wir versucht, 16 Elemente zu erstellen und diese in einem 4x4-Raster anzuordnen. Hier haben wir festgefahren, weil Die Schüler konnten das Koordinatensystem nicht verstehen, um die 16 Elemente im Raster anzuordnen. Es wurde offensichtlich, dass die Unterrichtspläne nur Pläne sind und die Realität ihre eigenen Änderungen vornimmt.


    Wir hatten zwei Möglichkeiten, das Problem mit dem Koordinatensystem zu lösen:


    1. Lernen Sie das Koordinatensystem weiter mit dem Risiko, dass Sie bis zum Ende des Kurses keine Zeit haben, das Spiel zu erstellen
    2. Ändern Sie die Spielanforderungen so, dass das Koordinatensystem nicht benötigt wird.

    Wir haben uns für den zweiten Weg entschieden, weil schließlich sind wir keine schule und das ziel war, uns beizubringen, ein spiel zu erstellen, d.h. Wissen in der Praxis anwenden, nicht in der Theorie. Daher haben wir uns entschlossen, das 4 x 4-Gitter von Elementen durch einen Kreis von 16 Elementen zu ersetzen.


    Diese Entscheidung hat mich zu folgenden Schlussfolgerungen geführt:


    1. Um das Problem zu lösen, können Sie häufig einen einfacheren Weg finden.
    2. Dieser Weg ist verständlicher, aber weniger flexibel.
    3. Gehen Sie einen schwierigen Weg, um die Flexibilität zu erhöhen, kann später sein, wenn es wirklich notwendig ist
    4. Vereinfachung bringt es näher an sein Endziel, Komplexität erschwert es.

    Vierte und nachfolgende Lektionen


    Ab der vierten Lektion haben wir die Stufe des Schreibens abgesagt, weil Sie fing an, den größten Teil der Lektion in Angriff zu nehmen: Wir haben uns in der Praxis erneut auf die Theorie konzentriert, um die Fristen einzuhalten. Diesmal wurden alle Anforderungen im Voraus geschrieben und "von oben" herausgegeben. Aber immer noch hat niemand sie gelesen.


    Die vierte und fünfte Lektion haben wir damit verbracht, 16 Elemente in Form eines Kreises zu erstellen, ein Paar Elemente hervorzuheben und auf ihren Zufall zu prüfen.


    Von der sechsten bis zur neunten Lektion haben wir das Spiel jedes Mal von Grund auf neu erstellt. Jedes Mal ging es schneller und schneller. Daher betraten wir ab der achten Lektion die Tabelle, in der wir die Phasen der Erstellung des Spiels und die Zeit jedes Schülers festhielten.


    Letzte Lektion


    In der letzten Stunde hatten alle mit dem Erstellen eines Spiels mehr oder weniger unabhängig in ein oder zwei Stunden zu tun.


    Dies ist die Tabelle der letzten Lektion (Namen sind ausgeblendet):



    Und unten können Sie die Erstellung eines Memory-Spiels in Scratch des Studenten betrachten, der das Spiel am schnellsten erstellt hat: in 30 Minuten.



    Ergebnisse und Pläne


    Das Ergebnis des Lernens hat meine Erwartungen übertroffen:


    • drei Studenten schafften es in weniger als einer Stunde
    • zwei in etwa einer halben Stunde oder weniger

    In diesem Jahr plane ich ein Training ohne Scratch, sondern mit dem Opensource Game Studio Toolkit durchzuführen: Die Schüler werden mit Lua, Git und GitHub Pages arbeiten.



    PS Russische Version ist hier verfügbar


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