Бескомпьютерная игровая форма обучения логическому мышлению с использованием исполнителя-человека

Бескомпьютерная форма обучения означает то, что оно происходит без использования компьютеров. Если компьютер не используется, что как происходит демонстрация материала? При помощи исполнителя-человека, который выполняет переданные ему другим человеком, играющего роль программиста, команды устно или в письменном виде. При выполнении сложных действий человек не задумывается над тем, из каких отдельных операций они состоят, но компьютеру и механизмам для выполнения действий необходимо передать простые и точные инструкции, на что нужно обратить внимание учащихся.

Игровая форма указывает на то, что обучение происходит в виде игры. Вы слышали о деловых играх, на которых участники играют разные роли в смоделированных ситуациях? Здесь используется аналогичный подход. При этом также возможно 100% вовлечение учащихся, например, если их разбить на пары исполнитель-программист.

Для чего нужна рассматриваемая форма обучения, если в подавляющем большинстве образовательных учреждений есть компьютеры? Для более наглядного и качественного развития логического мышления. Хочу ли я сказать, что использование компьютера или программного обеспечения может быть малоэффективно для развития логического мышления? Да! По окончании школьного курса информатики школьники приобретают навыки решения теоретических задач в определённой области. Значит ли это, что они могут успешно решать практические задачи и мыслить логически? Нет. Для примера возьмём музыку. Дети знают ноты, теорию, умеют играть разученное произведение, но могут ли они сыграть без нот хотя бы простую импровизацию после окончания музыкальной школы? Нет, если их этому не обучали или они сами этим не занимались.

Всё возрастающая роль IT в современной жизни привела к тому, что всё чаще возникают споры по поводу того, с какого возраста и в какой форме давать детям основы программирования для развития логического мышления. Одни считают, что компьютерную грамоту нужно вводить уже в детском саду, поскольку дети и так имеют опыт работы с гаджетами. Другие предлагают ввести обязательное обучение с первого класса начальной школы. Существуют нормы СанПиН на непрерывную продолжительность работы с компьютером в детском саду и, соответственно, использовать его в игровом процессе допустимо. Это позволяет наряду с бескомпьютерной формой обучения использовать и компьютерную. Но нужно ли это? Всё будет зависеть от того, какие требования предъявляются к поступающим в начальную школу. Если информатика в начальной школе обязательна, то, соответственно, навык работы с компьютером нужно будет приобретать в дошкольном возрасте. Если информатика факультативна, то факультативно и его использование до школы. До появления компьютеров бескомпьютерная форма обучения была единственно возможной и достаточно часто можно услышать мнение, что в советской школе логическому мышлению обучали соновательнее. Вспомните, как вы решали задачи в школе? Быстро прочитали условие, и сразу переходили к её решению, чтобы за урок побольше нарешать или вначале пытались лучше понять исходные условия задачи, прочитав её в слух и  выписывая в тетрадь большое количество наводящих вопросов, а после неспешно и вдумчиво её решали? Если решение происходило по первому варианту, то это натаскивание количеством, со всеми вытекающими последствиями, если второй, то упор делался на понимание алгоритма решения задач. Современная жизнь требует от людей быстрого принятие решений. Время - деньги, хочешь быть успешным - крутись и вертись, хватай заказы, а потом будем думать, как их выполнять. Но после аврала нередко возникает вопрос, а что же мы (они) наделали-то?

Кажется, ну что здесь сложного? В учебнике даже рисунок есть, в котором яблоки перевозятся со склада в магазин. Так в чём проблема их посчитать? Проблема в том, что обучение происходит в рамках некоторого усреднённого по скорости и объёму информационного потока, а разные дети имеют разные способности к восприятию данных, поступающих им по разным информационным каналам - зрительному, слуховому, чувственному, обонятельному и вкусовому, а также логическому. В зависимости от предпочитаемого канала получения информации людей называют визуалами, аудиалами, кинестетиками и логиками. В реальности всё сложнее. Один человек лучше воспринимает текст, второму нужна картинка, третьему нужно показать натуральное пособие, поскольку ни текст, ни картинка, ни речь преподавателя не даёт ему достаточного объёма данных для выделения из них информации, четвёртому нужно подержать в руках предмет и выполнить с ним операцию, пятому приходится детально показать то, что от него требуется сделать, а шестой что-то поймёт, если всё сказанное выше делать с пониженной в два раза скоростью. Также следует учитывать характер и объём данных. Посредством зрительного канала можно передать текст, схему, набросок, рисунок, цветное изображение, анимацию, объёмное изображение, макет, действующую модель. Что вам понятнее, дюжина рисунков, на которой показана работа механизма или его действующая модель? Не в этом ли кроется одна из причин нежелания читать инструкцию, а сразу включить устройство и посмотреть его работу? Как обработать информацию, если по уши загружен теорией школьных предметов? Если учесть и другие индивидуальные особенности детей, то станет понятно, что каждый учащийся воспринимает разный объём  информации, которую ему передал преподаватель. Каналы получения информации работают одновременно и должны дополнять друг друга. Преподаватель говорит, пишет на доске, указывает на текст и изображение в учебнике. Может ли это быть недостаточно? Может. Если ребёнок привык к детальной визуальной трёхмерной демонстрации, то всё остальное не даст ожидаемого эффекта. Вы думаете, что это относится только к детям? Не только. Если спроецировать всё сказанное выше на информатику, то станут понятны некоторые из причин непонимания очевидных вещей. Вначале преподаватель объясняет материал, а затем учащиеся закрепляют его практическим решением задач на компьютере. Всё кажется логичным - сначала теория, затем практика с использованием компьютера. Но какие информационные каналы при этом задействованы? Объяснения учителя - зрительный и слуховой, работа на компьютере - зрительный. А где наглядная демонстрация? Так вот же учитель выписал схему и код на доске! Это обозначение, а где натуральная наглядная демонстрация? Учитель на доске показал обозначение переменной, массива, цикла, функции, но как это можно увидеть и пощупать в окружающем мире? Мяч скатывается с наклонно плоскости - это видно и понятно, а что есть циклы и указатели на практике?

Один из недостатков использования компьютера для обучения логическому мышлению заключается в том, что оно происходит в виртуальной обстановке с привязкой к той или иной форме ввода команд, среде разработки или языку программирования. Например, визуальная событийно-ориентированная среда Scratch рекомендуется для использования от 8 лет (примерно 2 класс). Открываем её и видим неподвижное изображение котика, зависшего на плоскости. Но это не вызывает удивления. До школы ребёнок уже имеет определённый опыт понимания и взаимодействия с виртуальным миром, и даже не задумывается над тем, что он видит. В виртуальном мире может быть всё что угодно, начиная от летающих слонов и заканчивая вечными автомобилями, которые после столкновения не получают никаких повреждений. И проблема заключается не в фантазии разработчиков компьютерных игр, а в том, что через определённое время подросший ребёнок просто перестаёт думать. Зачем? Гаси монстров или фоткай всё вокруг и выкладывай в соцсети. Взгляд в экран, “бананы” в ушах - гуляю по дороге. Объедут, если что.

Для решения практических задач логично практиковаться с использованием компьютера, но отдельные разделы информатики построены так, что под практикой понимается решение теоретических задач для общего развития. Общеобразовательный процесс - это поток,  который проще и дешевле обеспечить в тереотизированном виде. Использование электроники и компьютерной техники здесь имеет немало плюсов, но оно должно основываться на практическом фундаменте. Если же практики нет, то теория уже через месяц основательно забудется.

Ещё один недостаток использования компьютера состоит в том, что он позволяет вообще исключить этап логического осмысливания задачи, предлагая пользователю сразу переходить к её решению. С появление визуальных сред разработки можно составлять алгоритм в текстовом или визуальном виде и сразу видеть результат его работы. Не получилось? Сотрём и попробуем иначе. На экране изображен котик, которого надо повернуть. Что делает ребёнок? Он выбирает блок поворота, и даже не задумывается, вокруг какой оси будет вращение. А зачем? Пару раз выполнил блок и увидел, как вращается картинка. Такой подход называется “методом тыка” - сначала поэкспериментируем, а затем подумаем над проблемой. Когда учащийся не понимает то, что ему в теории объяснили на уроке информатики, то программировать он будет… методом экспериментирования, что наглядно можно увидеть на примере окружающих пользователей и программистов.

К школьным годам ребёнок уже имеет достаточный опыт взаимодействия с реальным миром. Он не знает физику процессов, но видит и понимает, что люди не летают (без спецоборудования) и не могут проходить сквозь стены. Они не проходили систему отсчёта и оси координат, но понимают направление движения и различные действия, выполняемые человеком. Для чего тогда в начале обучения использовать виртуальные исполнители, если многое можно наглядно показать в условиях реального мира при помощи исполнителя-человека в виде игры?

При использовании компьютера учащиеся вынуждены параллельно думать о том, а как показанную логику воспроизвести на своём компьютере. Ещё не до конца понятно, какими возможностями обладает исполнитель, что сказал преподаватель, что он изобразил на доске, а уже нужно писать на компьютере команды, чтобы “Черепашка” что-то чертила или котик куда-то двигался. Многие взрослые испытывают сложности с параллельным восприятием информации, а здесь это требуется от детей. Даже если в данный момент не нужно ничего делать на компьютере его наличие само по себе является отвлекающим моментом, поскольку если есть компьютер, то значит с ним нужно что-то делать. Это как с мобильным телефоном. Когда его нет в кармане, то и не беспокоишься, а когда он есть, то постоянно возникает желание что-то в нём смотреть.

Бескомпьютерное обучение помогает фокусировать внимание на сути, на понимании условий задачи при помощи наводящих вопросов, а не на частном решении её при помощи того или иного языка команд или программирования. Оно позволяет увидеть картину в целом. При помощи исполнителя-человека можно наглядно показать, для чего нужны все эти команды, условия и циклы. В теории принято строить обучение  последовательно и от простого к сложному, в результате чего общая картина будет видна в конце тёмного тоннеля. Ребёнок ещё не дошёл до изучения записи циклов, а ему уже неинтересно, потому что непонятно, для чего всё это надо и где результат, который доставляет радость и будет способствовать дальнейшему интересу. Интересный результат - это рисунок и движение “Робота”, разноцветные блоки или строки кода? Не для всех и не долго.

Игра при бескомпьютерной форме обучения вовлекает учащихся в неё. Преподаватель может показать модель, макет или демонстрацию на экране, но это будет не так понятно и интересно, как в случае выполнения действий. Например, при помощи наглядного материала можно объяснить угол поворота, но когда учащийся начнёт показывать углы своей рукой, то многие моменты, скрытые за стенами теории и понятные на интуитивном уровне становятся хорошо видны. Например, невозможность  точного позиционирования руки или поворота её на угол больше 180 градусов в одном из направлений. Для ещё большей наглядности можно добавить физику процесса - попросить держать предмет на вытянутой руке или в опущенном состоянии.

Для наглядной демонстрации используются учебно-наглядные пособия. Если в кабинете физики это могут быть макеты и действующие модели, то в кабинете информатики всё может ограничиться плакатами, развешенными на стенах. Можно использовать подручные предметы, например, при помощи коробки объяснить, что в ячейку памяти невозможно поместить что-то, что превышает её размер. А можно в качестве ячейки памяти на полу выложить замкнутую фигуру и поставить внутрь неё учащегося, который будет выступать в роли переменной или константы. Имя переменной - его имя, значение переменной - то, что он держит в руке. Операция присваивания? Присвойте ему награду, прикрепив к одежде значок. Цикл? Попросите выполнить круговые движения рукой. Условие? Подними руку, в которую положили линейку. Не нужно упираться только в математику. Если это сделать, то очень скоро курс по основам логического мышления превратится в ещё один теоретический, скучный и неинтересный предмет, что не соответствует действительности и широкому использованию её на практике. Покажите не только межпредметную связь с информатикой, но и её связь с окружающем миром.