كيف أقوم بتعليم بايثون للأطفال؟

يرتبط عملي الأساسي بالبيانات والبرمجة R، لكن في هذا المقال أريد أن أتحدث عن هوايتي ، التي تجلب لي بعض الدخل. لطالما كنت مهتمًا بإخبار وشرح شيء ما للأصدقاء وزملاء الدراسة وزملائي في الفصل. كان من السهل دائمًا العثور على لغة مشتركة مع الأطفال ، ولا أعرف السبب. بشكل عام ، أعتقد أن تربية الأطفال وتعليمهم من أهم الأنشطة على الإطلاق ، وزوجتي معلمة. لذلك ، منذ حوالي عام ، قمت بالإعلان في مجموعة محلية على Facebook ، وحصلت على مجموعة ، وبدأت في تدريس لعبة الخدش والثعبان مرة واحدة في الأسبوع. لدي الآن خمس مجموعات ، فصلي في المنزل ودروس فردية. كيف جئت إلى مثل هذه الحياة وكيف أعلم الأطفال بالضبط ، سأخبر في هذا المقال.

أنا أعيش في كندا ، كالجاري ، ألبرتا ، لذا ستكون بعض النقاط مرتبطة بالتفاصيل المحلية.

الغرفة

كان وجود مكان للتدريب مشكلة كبيرة منذ البداية. حاولت البحث عن مكاتب وفصول للإيجار بالساعة ، لكن لم يكن ذلك ناجحًا للغاية. تأخذ جامعتنا و SAIT - المكافئ المحلي لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا - دروسًا مع أجهزة الكمبيوتر وبدونها. تبين أن الأسعار هناك ليست إنسانية للغاية ، ولكن في النهاية اتضح أن الجامعة لا تسمح للقصر بالدخول ، وأن SAIT تؤجر عمومًا لطلابها فقط. لذلك تم إسقاط هذا الخيار. هناك العديد من مراكز المكاتب التي تستأجر قاعات الاجتماعات والمكاتب بالساعة ، وهناك شركات كاملة تقدم مجموعة من الخيارات من فئة كاملة إلى غرفة تتسع لأربعة أشخاص. كانت لدي آمال ، نظرًا لأن ألبرتا مقاطعة نفطية ، فقد عانينا من أزمة منخفضة المستوى منذ عام 2014 ، والعديد من مجالات الأعمال خالية. تمنيت عبثًا أن تكون الأسعار مرتفعة جدًا لدرجة أنني لم أصدقها في البداية. من الأسهل على المالكين الجلوس في مكاتب فارغة ودفع المصاريف بدلاً من الإغراق.

في تلك اللحظة ، تذكرت أنني أدفع الضرائب بانتظام ، وما إذا كانت ولايتنا العزيزة ، أو بالأحرى مدينة كالجاري ، لديها أي شيء هناك. اتضح أن هناك بالفعل. يوجد بالمدينة ساحات للعب الهوكي والتزلج على الجليد ، وفي هذه الساحات توجد غرف حيث يناقش محاربو الجليد الأقوياء استراتيجيات المعارك المستقبلية. باختصار ، تحتوي كل ساحة على غرفتين مع طاولات وكراسي ولوح أبيض وحتى مغسلة مع غلاية. السعر إلهي تمامًا - 25 توغريك كندي في الساعة. قررت في البداية أن أحضر دروسًا لمدة ساعة ونصف ، لذلك حددت سعر الفصل 35 دولارًا لكل أنف في مجموعة من خمسة أشخاص للتعويض عن الإيجار ، حسنًا ، لوضع شيء في جيبي. بشكل عام ، أحببت أن أتدرب في الساحات ، فقد حل أحد المشاكل - يعيش معظم المتحدثين بالروسية في الجنوب ، وأعيش في شمال المدينة ، لذلك اخترت الساحة في الوسط تقريبًا. ولكن كانت هناك أيضًا مضايقات. البيروقراطية الكندية جيدة وودودة ، ولكن بعبارة ملطفة ، يمكن أن تكون بطيئة بعض الشيء. لا توجد مشاكل عند التعود على الإيقاع والتخطيط للمستقبل ، ولكن في بعض الأحيان تكون هناك لحظات غير سارة. على سبيل المثال ، على موقع الويب الخاص بالمدينة ، يمكنك اختيار الوقت والمكان بسهولة ، وحجز غرفة ، ولكن لا يمكنك الدفع بأي شكل من الأشكال. يجرون مكالمات هاتفية ويقبلون مدفوعات البطاقات. يمكنك الذهاب إلى المكتب والدفع نقدًا. كانت هناك لحظة مضحكة ولكنها ليست ممتعة للغاية عندما كنت أنتظر مكالمتهم لدفع ثمن الدرس الثاني ، ولم أنتظر ، وفي اليوم الأخير تأخرت XNUMX دقيقة عن المكتب. اضطررت إلى الاقتراب من الحراس بغطاء فظ وأكذب أن الغرفة محجوزة. نحن الكنديون نأخذ كلمتنا من أجل ذلك ، لقد سمحوا لي بالدخول بهدوء ولم يتحققوا من أي شيء ، لكنني لن أفعل ذلك إذا لم يكن الناس في طريقهم بالفعل إلى الفصل.

لذلك قمت بفصل الشتاء والربيع ، وبعد ذلك كانت هناك تغييرات أصبحت القشة الأخيرة. أولاً ، تم إغلاق المكتب أمام الزوار وعرض قبول المدفوعات عبر الهاتف قاب قوسين أو أدنى. جلست في الممر لمدة نصف ساعة على الأقل قبل أن أعبر. ثانيًا ، إذا كانت عمتي قبل أن تأخذ أجرًا مني لمدة ساعة ونصف ، الآن قامت فتاة بالتقاط الهاتف وقالت إن الدفع كان لمدة ساعة فقط. في ذلك الوقت ، كان لدي مجموعة من ثلاثة ، ثم شخصين ، ولم يكن المبلغ الإضافي البالغ 12.5 دولارًا ضروريًا على الإطلاق. بالطبع أنا أيديولوجي ، لكن إذا طردتني زوجتي إلى الشارع ، فلن يكون هناك من يعلمني. كنت لا أزال عاطلاً عن العمل في ذلك الوقت.

وقررت أن أذهب إلى المكتبة. تؤجر المكتبات غرفًا جميلة مجانًا ، ولكن هناك شيء واحد - لا يمكنك القيام بأنشطة تجارية. حتى المنظمات الخيرية لا يُسمح لها بجمع الأموال هناك. قيل لي أن هذا لا يخضع للرقابة بشكل خاص ، والشيء الرئيسي هو عدم أخذ نقود عند المدخل هناك ، لكنني لا أحب حقًا خرق القواعد. مشكلة أخرى هي أن الغرف غالبًا ما تكون مشغولة ومن الصعب جدولة الدروس في نفس الوقت في مكان واحد. قمت بالتدريس في المكتبات في الصيف وأوائل الشتاء ، وكان علي أن أختار تلك التي يوجد بها مكان ، ونتيجة لذلك قمت بتغيير خمس أو ست مكتبات. ثم بدأت في حجز مكان قبل شهرين ، وبعد ذلك ، اتضح أن ذلك يتم في مكتبة صغيرة واحدة فقط ، أما البقية فلم تكن هناك أماكن في الوقت المناسب. ثم قررت أن أحضر درسًا للكمبيوتر في المنزل. لقد علقت اللوحة ، واشتريت طاولة ثانية واثنين من الشاشات القديمة على الإعلان. في العمل ، اشترت لي الشركة جهاز كمبيوتر محمول قويًا جديدًا ، لأن التحليل على جهاز الكمبيوتر الخاص بي استغرق ما يقرب من 24 ساعة. إجمالاً ، كان لدي جهاز كمبيوتر قديم جديد ، وجهاز كمبيوتر قديم ، وجهاز كمبيوتر محمول تم تحطيم شاشتي الصغيرة وحاسوب نتبووك قديم قمت بسحق الشاشة عليه بنفسي. لقد قمت بتوصيلهم جميعًا بالشاشات وقمت بتثبيت Linux mint في كل مكان ، باستثناء netbook ، الذي قمت بتثبيت توزيعة خفيفة للغاية عليه ، يبدو أنه بابي. لدي أيضًا جهاز كمبيوتر محمول قديم جديد تم شراؤه مقابل 200 دولار ، وقمت بتوصيله بالتلفزيون. الأهم من ذلك ، قام مضيفنا مؤخرًا بتغيير النوافذ بالنسبة لنا ، وتحتوي الغرفة الآن على إطارات بيضاء جديدة بدلاً من القذارة الرهيبة المنهارة. تحتفظ الزوجة بغرفة المعيشة والمطبخ وغرفة النوم الثانية كروضة أطفال ، لذلك اتضح أن الطابق بأكمله كان تربويًا بحتًا. لذا ، الآن كل شيء على ما يرام في الغرفة ، دعنا ننتقل مباشرة إلى التدريس.

يخدش

أبدأ بإعطاء أساسيات البرمجة بلغة سكراتش. هذه لغة تستخدم الكتل الجاهزة ، اخترعت في ذلك الوقت في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. لقد رأى معظم الأطفال بالفعل خدشًا في المدرسة ، لذا اعتادوا عليه سريعًا. هناك برامج جاهزة وخطط دروس ، لكني لا أحبها على الإطلاق. بعض الأشياء الغريبة - ابتكر قصتك الخاصة ، على سبيل المثال. يتكون البرنامج بأكمله من عدد لا يحصى من الكتل say '<...>' for 2 seconds. يمكن ملاحظة أنه تم اختراعه من قبل أشخاص مبدعين للغاية ، ولكن باستخدام هذا النهج ، يمكنك تعليم كيفية كتابة رمز سباغيتي هندي كلاسيكي. منذ البداية ، أتحدث عن مبادئ مثل DRY. مجموعات المهام الأخرى جيدة جدًا ، لكن الأطفال سرعان ما يصلون إلى هذه النقطة ويبدأون في جعلها مثل مدفع رشاش. نتيجة لذلك ، في درس واحد يفعلون ما كان يجب عليهم فعله في خمسة. ويستغرق البحث عن المهام واختيارها الكثير من الوقت الشخصي. بشكل عام ، لا تشبه نقطة الصفر لغة ، بل هي IDE ، حيث تحتاج فقط إلى تذكر مكان النقر وأين تبحث عن شيء ما. بمجرد أن يتقن الطلاب بشكل أو بآخر ، أحاول ترجمتهم إلى لغة الثعبان. لدي حتى فتاة تبلغ من العمر سبع سنوات تكتب برامج بسيطة بلغة بيثون. ما أراه فائدة للخدش هو أنه يحتوي على مثل هذه المفاهيم الأساسية التي يتم تعلمها بطريقة مرحة. لسبب ما ، من الصعب جدًا على الجميع دون استثناء فهم فكرة المتغير. في البداية ، ركضت بسرعة في هذا الموضوع وانتقلت إلى أن صادفت حقيقة أنهم لا يعرفون ماذا يفعلون به على الإطلاق. الآن أكرس الكثير من الوقت للمتغيرات وأعود إليها باستمرار. عليك أن تفعل التعرق الغبي. أقوم بتغيير المتغيرات المختلفة على الشاشة وأجعلهم يقولون قيمتها. يحتوي Scratch أيضًا على هياكل تحكم وعمليات فحص للقيمة ، مثل while, for أو if في بيثون. يتم إعطاؤها بسهولة تامة ، فقط هناك مشاكل في الحلقات المتداخلة. أحاول إعطاء عدة مهام بحلقة متداخلة ، بحيث يكون عملها مرئيًا. بعد ذلك ، انتقل إلى الوظائف. حتى بالنسبة للبالغين ، فإن مفهوم الوظيفة ليس واضحًا ، ولا سيما بالنسبة للأطفال. لوقت طويل ، أقوم بصلب ما هي الوظيفة بشكل عام ، أتحدث عن مصنع يتلقى الأشياء كمدخلات ، لكنه يعطي البضائع ، عن طباخ يصنع الطعام من المنتجات الخام. ثم نصنع برنامجًا لـ "صنع شطيرة" بالمنتجات ، ثم نصنع منها وظيفة ، أي المنتجات التي يتم تمريرها كمعلمات. في دراسة الوظائف ، انتهيت من الصفر.

بيثون

الأمر أسهل مع بيثون. يوجد كتاب جيد يسمى بايثون للأطفال ، وأنا أستخدمه للتدريس. كل شيء معياري هناك - الخطوط ، ترتيب العمليات ، print(), input() إلخ. مكتوبة بلغة سهلة ، بروح الدعابة ، يحبها الأطفال. له عيب شائع في العديد من كتب البرمجة. كما في نكتة معروفة - كيفية رسم بومة. بيضاوي - دائرة - بومة. من مفاهيم بسيطة الانتقال المفاجئ للغاية إلى مفاهيم معقدة نوعًا ما. يستغرق الأمر عدة جلسات لإرفاق كائن بطريقة النقطة. من ناحية أخرى ، لست في عجلة من أمري ، أكرر نفس الشيء بطرق مختلفة حتى تظهر على الأقل نوع من الصورة. أبدأ بالمتغيرات وأطرقها مرة أخرى ، هذه المرة في بيثون. المتغيرات لعنة.

طالب سريع البديهة ، قام قبل شهرين بالنقر ببراعة على المتغيرات الموجودة على نقطة الصفر ، يبدو وكأنه كبش عند بوابة جديدة ولا يمكنه إضافة X مع Y ، والتي تمت كتابتها بوضوح على السبورة في السطر أعلاه. نكرر! ماذا يحتوي المتغير؟ الاسم والمعنى! ماذا تعني علامة المساواة؟ تكليف! كيف نتحقق من المساواة؟ علامة المساواة المزدوجة! وهكذا نكرر مرارا وتكرارا ، حتى يكتمل التنوير. ثم ننتقل إلى الدوال ، حيث يستغرق شرح الوسيطات وقتًا أطول. الوسيطات المسماة ، حسب الموضع ، افتراضيًا ، وهكذا. لم نصل إلى الصف حتى الآن. بالإضافة إلى Python ، ندرس الخوارزميات الشائعة من الكتاب ، والمزيد حول ذلك لاحقًا.

في الواقع ، التدريب

تم ترتيب درسي على هذا النحو - لمدة نصف ساعة أعطي نظرية ، وأتحقق من المعرفة ، وأدمج ما تعلمته. ساعة - مختبرات. غالبًا ما أبتعد وأبث لمدة تصل إلى ساعة ، ثم تبقى نصف ساعة للتدريب ، على التوالي. عندما كنت أتعلم لغة البايثون ، قمت بمراجعة الدورة الخوارزميات وهياكل البيانات Khiryanova من MIPT. لقد أحببت حقًا عرضه وهيكل المحاضرات. فكرته هي أن الأطر والنحو والمكتبات أصبحت قديمة. الهندسة المعمارية والعمل الجماعي وأنظمة التحكم في الإصدار - إنه مبكر جدًا. نتيجة لذلك ، هناك خوارزميات وهياكل بيانات معروفة منذ فترة طويلة وستظل دائمًا في شكل مماثل. أنا نفسي أتذكر فقط الأعداد الصحيحة من معهد باسكال. نظرًا لأن طلابي هم في الغالب من الشباب ، من سن السابعة إلى الخامسة عشرة ، أعتقد أنه من الأهمية بمكان بالنسبة لمستقبلهم إرساء الأسس بدلاً من كتابة منصة في بيثون بسرعة. على الرغم من أنهم يريدون منصة أكثر ، وأنا أفهمهم. أعطيهم خوارزميات بسيطة - فقاعة ، بحث ثنائي في قائمة مرتبة ، عكس التدوين البولندي باستخدام مكدس ، لكننا نحلل كل واحدة بتفصيل كبير. اتضح أن الأطفال المعاصرين لا يعرفون من حيث المبدأ كيف يعمل الكمبيوتر ، كما أخبركم. أحاول ربط عدة مفاهيم معًا في كل محاضرة. على سبيل المثال ، كمبيوتر - ذاكرة / معالج - ذاكرة من الخلايا (دعني أحمل لوحة ذاكرة ، خمن عدد الخلايا الموجودة هنا) - كل خلية تشبه المصباح الكهربائي - هناك حالتان - صح / خطأ - و / أو - ثنائي / عشري - 8 بت = 1 بايت - بايت = 256 خيارًا - نوع البيانات المنطقية لكل بت - أعداد صحيحة لكل بايت - float على اثنين بايت string على بايت واحد - أكبر عدد من 64 بت - قائمة ومجموعة من الأنواع السابقة. لقد قمت بحجز أن كل شيء في جهاز كمبيوتر حقيقي مختلف إلى حد ما ومقدار مختلف من الذاكرة لأنواع البيانات هذه ، ولكن الشيء الرئيسي هو أننا أنفسنا نقوم بإنشاء أنواع بيانات أكثر تعقيدًا من تلك الأبسط في هذه العملية. ربما تكون أنواع البيانات هي أصعب شيء يجب تذكره. لذلك ، أبدأ كل درس بإحماء سريع - يقوم أحد الطلاب بتسمية نوع البيانات ، ويعطي الطالب التالي مثالين ، وهكذا دواليك. نتيجة لذلك ، أدركت أنه حتى أصغر الأطفال يصرخون بمرح - تعويم! قيمة منطقية! سبعة ، خمسة! بيتزا سيارة! أثناء المحاضرة ، أسحب أحدهما أو الآخر باستمرار ، وإلا فسرعان ما يبدأون في انتقاء أنوفهم والنظر إلى السقف. نعم ، ويجب التحقق من مستوى المعرفة لكل منها بين الأوقات.

لا يتوقف طلابي أبدًا عن إدهاشي بغبائهم وذكائهم السريع غير المتوقع. الإبداع ، لحسن الحظ ، في كثير من الأحيان.

كنت أرغب في كتابة المزيد ، لكن مع ذلك اندلعت الورقة. سأجيب على جميع الأسئلة بكل سرور. أرحب بأي نقد بكل طريقة ممكنة ، فقط طلب - أن نكون أكثر تسامحًا مع بعضنا البعض في التعليقات. هذا مقال جيد

المصدر: www.habr.com