Дидактические возможности компьютерной инструментальной среды ЛогоМиры

«Лого – инструмент для познания и развития собственного мышления, и в этом отличие этой среды от систем программирования, ориентированных в первую очередь на обеспечение наиболее эффективного использования аппаратуры».

Программная среда Лого (ЛогоМиры) была разработана и реализована под руководством С. Пейперта в 1989 году в Массачусетском технологическом институте. Сеймур Пейперт пытался изучать работу мозга и однажды заметил, что «всегда рассматривал процесс обучения как хобби». Теория Пиаже, согласно которой ребенок учится в процессе игры с окружающими его предметами, оказала на Пейперта сильное влияние. Вскоре Пейперт и его коллеги создали новый язык на основе Лиспа, назвав его Лого (что по-гречески означает слово). Она была создана не просто как формализованный язык программирования, а как среда, в которой дети могли бы научиться естественному общению с компьютером [14].

ЛогоМиры – универсальная учебная компьютерная среда на базе языка Лого. Эта среда интегрирует графику, мультипликацию, звуки, программирование и позволяет осуществлять проектный подход к занятиям по всем направлениям учебного плана, а также обеспечивает возможность осуществлять межпредметные связи с другими дисциплинами на уроках информатики. Основные характеристики языка Лого, входящие в состав среды:

· синтаксис, близкий к естественному языку;

· приспособленность к интерактивному режиму работы;

· ориентация на формирование самых общих представлений о программировании;

· необязательность глубоких знаний архитектуры ЭВМ;

· возможность обработки графических объектов.

Среда обучения Лого является примером новых технологий обучения, направленных на освоение средств, при помощи которых учащиеся могут самостоятельно добывать знания. Среда Лого позволяет так построить процесс обучения, что овладение языком программирования становится таким же естественным процессом, как изучение родного языка [11].

Слова «компьютерное обучение» обычно означают, что компьютер учит («программирует») ребенка. Занятия в среде Лого переворачивают традиционную ситуацию компьютерного обучения. В среде Лого ребенок сам учит и программирует компьютер и, делая это, овладевает основами предмета. Лого реализует новые подходы к обучению, направленные не на заучивание правил, а на формирования процесса мышления. В ситуации традиционного обучения наблюдать за мыслительной деятельностью ребенка просто невозможно. Среда Лого является тем окном, которое позволяет заглянуть в мыслительные процессы ребенка. У учителя появляется возможность проанализировать накопленные в памяти компьютера данные о том, как ребенок думает, как он понимает задачу, расчленяет ее.

В среде Лого ребенок сам управляет процессом обучения. Как и в реальной жизни, он сам ставит себе задачу, и сам находит пути ее решения. Вместо привычного ожидания, чтобы ему сказали, как надо правильно сделать, ребенок попадает в ситуацию, управлять которой может только он сам. Из постоянно ждущего помощи от других он превращается в человека, самостоятельно ищущего и находящего решения. На собственном опыте ребенок учится делать выводы и обобщения.

В Лого первоначально заложены принципы конструктивного обучения. Согласно этим принципам в процессе создания реального продукта (для реализации конкретной задачи) значительно повышается эффективность обучения. Это возможно только потому, что Лого – полноценный язык программирования, допускающий возможность создания настоящих, графически оформленных работоспособных программ. Важную роль в новых направлениях обучения играет отношение к ошибкам и их устранение. Отладка программы (поиск и исправление в ней ошибок) обычно является трудоемким процессом. Язык Лого значительно упрощает его. Решение разбивается на множество мелких шагов, каждый из которых может быть проверен отдельно. Если допущена ошибка, то черепашка просто не выполнит задания или выполнит его не так, как следовало. Так как ученики могут самостоятельно найти ошибку, исправить и снова попробовать, то они перестают бояться ошибок. Школьники чувствуют себя исследователями, не боящимися творить. Они обретают уверенность в своих силах и могут выразить свое знание предмета в форме, отличной от вербальной.

Графические возможности Лого позволяют использовать его для освоения машинной графики, тем более что все современные языки программирования включают в себя элементы Лого-графики. Лого объединяет в себе черты многих языков программирования. Изучение Лого как начального языка значительно облегчает дальнейшее изучение профессиональных языков программирования. Так же, как и школьный алгоритмический язык, Лого является интерпретатором, обеспечивающим диалоговый характер общения с пользователем, превращающим компьютер в мощный калькулятор в режиме непосредственных вычислений. Структурное построение программы роднит Лого и Паскаль. Мощный аппарат обработки языка Лого аналогичен языку искусственного интеллекта Лисп. Ни для кого не секрет, что сегодня гипертекстовые системы есть нечто необычное. В среде ЛогоМиры гипертекст дает возможность просматривать «мультфильмы», отвечать на вопросы, не только получать, но и создавать информацию, дает возможность быть активным, действовать самостоятельно (рис. 2.1).

Рис. 2.1.

Объектно-ориентированный подход является одним из наиболее эффективных и удобных средств, используемых сегодня. Окружающий нас мир состоит из целостных объектов, которые обладают определенными свойствами и поведением. В технологии объектного ориентирования объекты сохраняют свою целостность, все свойства объекта и его поведение описываются внутри самого объекта. Объектами ЛогоМиров будут рисунок, текст, бегунок, кнопки и т.д. В системах объектного ориентирования обычно используется графический интерфейс. Появляется возможность создавать объекты, задавать им свойства и поведение с помощью мыши. Объектно-ориентированное программирование – это создание приложений из объектов, подобно тому, как из блоков и различных деталей строятся дома. Среда объединяет в себе следующие редакторы:

· графический редактор;

· текстовый редактор;

· музыкальный редактор;

· редактор Форм;

· редактор Программ на программном листе.

На странице живут черепашки. Они являются основными (хотя и не единственными) объектами, которыми управляют с помощью языка ЛогоМиров. Управлять черепашками можно непосредственно (интерактивно), для чего в специальной области экрана – в «Поле команд» нужно написать соответствующие команды, которые будут немедленно выполнены. Лого включает в себя более 200 команд. Среди них есть и графические команды: команды перемещения черепашки, изменения цвета, изменения формы (черепашка может, например «надеть на себя» форму самолета или стать цветком) и т.д. Знакомство с мультипликацией позволяет «оживить» формы черепашки, и тогда экран заполнится летающими птицами, скачущими лошадьми, мчащимися автомобилями (рис. 2.2, 2.3).

Рис. 2.2.

Рис. 2.3.

Есть команды, позволяющие создавать музыку, выполнять арифметические вычисления и прочее (рис. 2.4). Кроме непосредственного управления в ЛогоМирах доступен и режим программирования. В особом месте не экране компьютера можно записать программы, которые, как и в большинстве языков программирования, «расширяют исходный словарь языка». Имена записанных программ можно использовать в интерактивном режиме, при записи новых программ, а также при применении кнопок. Объекты «кнопки» обеспечивают функции гипертекстовой структуры, при нажатии на них выполняются заранее предписанные действия: переходы, движения и т.д. Объект «бегунок» позволяет использовать в проектах переменные числовые величины, значения бегунка видно и может быть изменено с помощью мыши.

Рис. 2.4.

Разработаны разные версии Лого. Перво Лого – это универсальная учебная компьютерная среда на базе языка Лого для дошкольного начального школьного образования (от 4 лет и старше). Содержит минимум надписей на экране, наличие меню, окон, красочных пиктограмм, подсказок. Включая в себя возможности текстового, графического и музыкального редакторов, ПервоЛого может успешно использоваться для изучения различных «профессий» современного компьютера и овладения его инструментарием. ПервоЛого 2.0 – новая версия популярной программы ПервоЛого. Особенностью данной программы является то, что она предназначена для применения в дошкольном и начальном школьном образовании и может рассматриваться, например, как первый шаг на пути в увлекательный мир Лого. Широко цитируется высказывание о том, что «у Лого нет ни порога, ни потолка». Это означает, в частности, что при работе с Лого не придется тратить время на предварительное изучение системы. Запуская программу, открывается компьютерный альбом, в котором практически сразу можно заниматься содержательной работой: рисовать картинки, создавать мультфильмы, управлять черепашками и т.д. Проектируя Лого для самых маленьких пользователей, разработчики стремились «убрать порог» более чем в какой-либо иной версии. Программа управляется с помощью простого графического меню, причем смысл почти всех действий более или менее очевидно описывается соответствующей картинкой. В ПервоЛого решен вопрос о «наследственности» Лого-программ. Ребенку, «выросшему» из ПервоЛого, не составляет труда перейти к работе в ЛогоМирах 2.0. Более того, ребенок сможет открыть в ЛогоМирах проект, созданный в ПервоЛого, и продолжить над ним работу.

Версия ЛогоМиры – универсальная учебная компьютерная среда на базе языка Лого. Программа интегрирует графику, мультипликацию, звуки, программирование и позволяет осуществлять проектный подход к занятиям по всем направлениям учебного плана, а также объединить на одном уроке различные школьные дисциплины.

ЛогоМиры 2.0 – эту версию известной программы ЛогоМиры можно назвать мультимедийное Лого. Прежние возможности ЛогоМиров теперь дополнены новейшими технологиями. Можно вставлять в работы фрагменты аудио- и видеозаписей, фильмы. В программу входят: графический редактор (тысячи цветов), музыкальный редактор, 64 полноцветных формы неограниченного размера, до сотни черепашек, параллельные процессы, встроенный справочник и многое другое. Это мощный инструмент для создания собственных проектов на любую тему.

Есть огромное множество задач, которые можно решать при помощи Лого. При работе в среде ЛогоМиры круг задач существенно расширяется. Аргументы в пользу ЛогоМиров:

· ЛогоМиры удовлетворяет требованиям начального языка программирования;

· Философия ЛогоМиров – истинное достижение в методике обучения;

· В среде ЛогоМиры можно работать с гипертекстом;

· ЛогоМиры – объектно-ориентированная среда;

· ЛогоМиры включает в себя одновременно графический, текстовый, музыкальный редакторы;

· Учащиеся способны принять участие в разработке обучающих проектов с помощью программы ЛогоМиры.