Языки программирования в школе
18.05.2022
Языки программирования в школе. Научная работа Шагимарданова Тимура Ильгизовича ученика 10 «А» класса МБОУ Школа № 75 ГО г.Уфы (продолжение). Начало работы.
Языки программирования. Изучение языков программирования в школьной программе
В школьной программе начиная с 5 класса в расписание уроков добавляется предмет «информатика» и продолжается вплоть до 11 класса.
В 5 классе изучается базовая информация владением персональным компьютером, а начиная с 8 класса в школьной программе изучается язык программирования «Pascal» который был создан в 1970 году одним известным швейцарским профессором компьютерных наук Никлаусом Виртом. Изучая этот язык программирования, он даёт основы для дальнейшего изучения других языков.
С помощью этого языка программирования можно выполнять вычислительные алгоритмы, этот язык широко применяется в инженерных расчётах на разных заводах и фабриках. Язык программирования «Pascal» очень простой в освоении. В нём нету сложных конструкций. Достаточно знать базовые 15 команд для создания программы и последующим решением задач. Этот язык лёгок для восприятия и чтения, но в данный момент является не актуальным из-за несоответствия современным требованиям, и на замену Паскалю давно пришел язык программирования “Python” который изучается в 10-11 классах, колледжах и ВУЗах.
«Python» универсальный язык программирования, который появился в 1911 году голландским программистом Гвидо Ван Росумом. Этот язык на данный момент является самым актуальным и востребованным, и подходит для телефонов и компьютеров. Чаще всего этот язык программирования используется в web-разработке. Но с него так же можно создавать десктопные программы на компьютер. Мобильная разработка с «Python» менее востребована. Для разработки мобильных приложений чаще используются другие языки программирования. “Python” в web-разработке используется в создании скриптов для различных сайтов. Например, анализ данных, прогнозирование финансовых рынков, создание роботизированных устройств.
Помимо этих языков, в разных школах преподают и другие языки программирования. Например, одним из распространенных является язык программирования «Basic». Он был создан в 1964 году Джоном Кемени и Томасом Курцом. Бейсик лёгок в освоении, был создан как средство обучения студентов для написания программ, чтобы решать несложные задачи.
В 10 классе МБОУ Школа № 75 г.Уфы введен курс по программированию, на котором школьники изучают курс программирования на языке Python на образовательном сайте stepik.org.
Языки программирования. Обучающие сервисы.
Использование сервиса позволяет легко оценить успехи обучающихся и провести статистику изучения курса за учебный год.
Например, за период с сентября 2021 года по март 2022 года, ученики 10 класса должны были изучить полностью курс и приступить к решению индивидуальных проектов по программированию на языке Python.
В качестве мини-проектов предлагается программирование:
- калькулятора систем счисления;
- генератор безопасных паролей;
- угадайка чисел;
- угадайка слов и другие.
Максимальное количество баллов за выполненные задания составляют 2049 баллов.
По фактическим данным с сайта stepik.org из зарегистрированных учеников:
- 3 человека полностью прошли курс и приступили к проекту, набрав от 1200 до 2049 баллов;
- 4 человека набрали от 900 до 1200 баллов;
- 2 человека набрали от 500 до 900 баллов;
- 12 человек набрали от 0 до 500 баллов.
Рисунок 1 – Доля изученного материала курса по программированию на языке Python учениками 10 класса
На основании вышеизложенного видно, что в процессе обучения языку программирования Python обучающие решают практические задачи и в результате выполняют небольшой проект, удобный для решения конкретной задачи. Это говорит, что обучающиеся, которые проходят курс расширяют свой кругозор, постоянно развивают память и аналитические способности.
Разработка мини-проектов позволяет минимизировать время решения поставленных задач по математике. А проект «генератор безопасных паролей» позволяет устанавливать безопасные пароли на различные собственные аккаунты, а значит увеличивает безопасность личных данных.
Использование языков программирования для участия в олимпиадах в современных школах
В мире популяризуется программирование среди школьников, и проводятся олимпиады и соревнования. Команды из России неоднократно занимали призовые места в этом деле.
Первая среди школьников олимпиада по программированию прошла в городе Москва в 1981 году, в ней было всего 4 участника. Участникам даётся несколько задач которые они должны решить путём написания программы с помощью любого языка программирования. Программа должна выполнять определенный алгоритм, который решит задачу. Задача является выполнена если участник смог написать программу, которая корректно работает на тестах, которые в свою очередь подготавливает жюри.
В первую очередь участнику олимпиады необходимо выбрать язык программирования, из предложенных он может выбрать C++, Python, Java. На студенческих олимпиадах Pascal был отменён.
Чаще всего школьники выбирают Python, очень многие учат именно его. Но в реальности, на этом языке программирования нельзя решить все задачи, потому что он медленный, но он может решить несколько простых задач. Но самым рекомендуемым языком для олимпиад является – С++.
C++ был создан в 1983 году Бьерном Страуструпом. Этот язык является одним из самых популярных языков программирования. Его используют при написании программных обеспечений, приложений, серверов и видеоигр.
Не смотря на свой возраст, C++ не стоит на месте и продолжает развиваться и поддерживаться разработчиками, отвечая современным требованиям. Он является очень сложным для изучения, при написании его кода следует учитывать много нюансов, от этого происходит много ошибок которые не всегда может заметить даже опытный человек.
Однако, олимпиады по информатике содержат в себе задачи, связанные с решением различных математических задач, задач по физике и задачами по другим предметам. Отсюда следует, что благодаря изучению программирования, школьники попутно развиваются и в других предметах тоже (математика, физика, химия и других)
Московская олимпиада по робототехнике для школьников 5-11 классов которая проходит в период с 26 февраля 2022 года и до 19 марта, включает в себя как теоретический тур, так и практический.
Неофициальный рейтинг регионов по итогам Всероссийской Олимпиады 2021 года показал, что в течение 2016 по 2021 Республика Башкортостан увеличил показатель количества дипломов на 100 000 человек с 1,15 дипломов в 2016 г. до 1,17 в 2021 г. и имела постоянное 16 место в рейтинге.
В олимпиадах школьников по программированию используется множество разных языков программирования на выбор учеников. Набор разрешенных языков на олимпиадах следующий: Pascal, Delphi, C++, Java, Visual Basic, C#, Python.
Каждый из вышеперечисленных языков программирования может быть использован, однако, они имеют свои особенности, рассмотренные в таблице 3.
Таблица 3 – Сравнение языков программирования для школьников
Специалисты считают, что оптимальным является язык программирования Python и этот язык может быть использован на школьном, муниципальном, региональном этапе, а вот, чтобы получить призовое место во всероссийской олимпиаде по программированию, лучше всего использовать язык программирования C++ или С#.
На основании анализа данных по применению языков программирования на олимпиадах различного уровня для школьников делаем вывод, что наиболее успешным для этих целей будет именно язык программирования Python. Зная этот язык, ученик может в дальнейшем расширять круг языков программирования и изучать более сложные.
Экономист по первому образованию и учитель информатики по второму. Преподаю в школе информатику, программирование, сайтостроение, экономику.