როგორ ვასწავლი ბავშვებს პითონს

ჩემი ძირითადი სამუშაო დაკავშირებულია მონაცემებთან და პროგრამირებასთან R, მაგრამ ამ სტატიაში მინდა ვისაუბრო ჩემს ჰობიზე, რომელსაც გარკვეული შემოსავალიც კი მოაქვს. ყოველთვის მაინტერესებდა მეგობრებს, თანაკლასელებს და თანაკლასელებს რაღაცეების თქმა და ახსნა. ასევე ყოველთვის ადვილი იყო ჩემთვის ბავშვებთან საერთო ენის გამონახვა, არ ვიცი რატომ. ზოგადად, მიმაჩნია, რომ ბავშვების აღზრდა და სწავლება ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი საქმიანობაა და ჩემი მეუღლე მასწავლებელია. ასე რომ, დაახლოებით ერთი წლის წინ, ფეისბუქის ადგილობრივ ჯგუფში გავაკეთე რეკლამა, ჩამოვაყალიბე ჯგუფი და დავიწყე სკრაჩისა და პითონის სწავლება კვირაში ერთხელ. ახლა მაქვს ხუთი ჯგუფი, საკუთარი კლასი სახლში და ინდივიდუალური მეცადინეობები. როგორ მოვედი ასე ცხოვრებაზე და ზუსტად როგორ ვასწავლი ბავშვებს, ამ სტატიაში მოგიყვებით.

მე ვცხოვრობ კალგარში, ალბერტა, კანადა, ასე რომ, ზოგიერთი რამ იქნება ადგილობრივი სპეციფიკა.

ოთახი

პრაქტიკისთვის ადგილის ხელმისაწვდომობა თავიდანვე მთავარი საზრუნავი იყო. საათობით ვცდილობდი ოფისების და საკლასო ოთახების დაქირავებას, მაგრამ დიდ წარმატებას ვერ მივაღწიე. ჩვენი უნივერსიტეტი და SAIT, MIT-ის ადგილობრივი ეკვივალენტი, გთავაზობთ გაკვეთილებს კომპიუტერით და მის გარეშე. იქ ფასები არც თუ ისე ჰუმანური აღმოჩნდა და ბოლოს აღმოჩნდა, რომ უნივერსიტეტი არასრულწლოვანებს არ უშვებს და SAIT ზოგადად მხოლოდ საკუთარ სტუდენტებს ქირაობს. ასე რომ, ეს ვარიანტი გაუქმდა. ბევრი საოფისე ცენტრია, რომლებიც ქირავდება შეხვედრების ოთახებსა და ოფისებს საათობრივად, არის მთელი კომპანიები, რომლებიც გთავაზობთ უამრავ ვარიანტს სრული კლასიდან ოთხ ადამიანზე გათვლილ ოთახამდე. იმედი მქონდა, რადგან ალბერტა ნავთობის პროვინციაა, 2014 წლიდან ჩვენ დუნე კრიზისში ვართ და ბევრი ბიზნეს სივრცე ცარიელია. იმედი არ უნდა მქონოდა; ფასები ისეთი აღმაშფოთებელი აღმოჩნდა, რომ თავიდან არც კი დავიჯერე. მფლობელებისთვის უფრო ადვილია ცარიელ ოფისებში ჯდომა და ხარჯების გადახდა, ვიდრე გადაყრა.

იმ მომენტში გამახსენდა, რომ რეგულარულად ვიხდი გადასახადებს და აქვს თუ არა იქ რაიმე ჩვენს ძვირფას სახელმწიფოს, უფრო სწორად, ქალაქ კალგარის. აღმოჩნდა, რომ ნამდვილად არსებობს. ქალაქს აქვს ჰოკეისა და ფიგურული სრიალის სხვა სპორტის არენები და ამ არენებზე არის ოთახები, სადაც ყინულის უხეში მეომრები განიხილავენ მომავალი ბრძოლების სტრატეგიებს. მოკლედ, თითოეულ არენას აქვს რამდენიმე ოთახი მაგიდებით, სკამებით, თეთრი დაფათ და ნიჟარაც კი ქვაბით. ფასი საკმაოდ ღვთაებრივია - საათში 25 კანადური ტუგრი. თავიდან გადავწყვიტე საათნახევრიანი მეცადინეობა გამეკეთებინა, ამიტომ ხუთკაციან ჯგუფში გაკვეთილის ფასი 35 დოლარი დავაწესე, ქირის კომპენსირება და ჯიბეში რაღაც ჩამედება. ზოგადად, მომეწონა არენებზე ვარჯიში, ამან გადაჭრა ერთ-ერთი პრობლემა - რუსულენოვანი ხალხის უმეტესობა სამხრეთში ცხოვრობს, მე კი ქალაქის ჩრდილოეთით, ამიტომ არენა დაახლოებით შუაში ავირჩიე. მაგრამ იყო უხერხულობაც. კანადის ბიუროკრატია კარგი და მეგობრულია, მაგრამ, რბილად რომ ვთქვათ, შეიძლება გარკვეულწილად მოუხერხებელი იყოს. პრობლემები არ არის, როცა რიტმს ეჩვევი და წინასწარ გეგმავ, მაგრამ ხანდახან ჩნდება უსიამოვნო მომენტები. მაგალითად, ქალაქის ვებსაიტზე შეგიძლიათ მოხერხებულად აირჩიოთ დრო და ადგილი და დაჯავშნოთ ოთახი, მაგრამ ვერ გადაიხდით არანაირად. ისინი თავად აკეთებენ სატელეფონო ზარებს და იღებენ ბარათით გადახდებს. შეგიძლიათ მიხვიდეთ ოფისში და გადაიხადოთ ნაღდი ანგარიშსწორებით. იყო სასაცილო, მაგრამ არც ისე სასიამოვნო მომენტი, როცა მათ ზარს ველოდებოდი მეორე გაკვეთილის გადახდაზე, არ მოვიდა და ბოლო დღეს თხუთმეტი წუთით დამაგვიანდა ოფისში. თავხედური სახით მომიწია დაცვასთან მიახლოება და მოტყუება, რომ ოთახი დაჯავშნული იყო. ჩვენ კანადელები ვემორჩილებით ჩემს სიტყვას; მათ მშვიდად შემიშვეს და არაფერს ამოწმებდნენ, მაგრამ მე ამას არ გავაკეთებდი, ხალხი უკვე კლასში რომ არ ყოფილიყო.

ასე ვმუშაობდი ზამთარსა და გაზაფხულზე და შემდეგ მოხდა ცვლილებები, რომლებიც ბოლო წვეთი იყო. პირველ რიგში, ოფისი დაკეტილი იყო ვიზიტორებისთვის და მათ შესთავაზეს გადახდების მიღება ტელეფონით. გასვლამდე ნახევარი საათი მაინც ვიჯექი სადარბაზოზე. მეორეც, თუ ადრე ჩემმა ძვირფასმა დეიდამ აიღო თანხა საათნახევრის განმავლობაში, ახლა ტელეფონს ვიღაც გოგომ უპასუხა და თქვა, რომ გადახდა მხოლოდ ერთი საათის განმავლობაში იყო. იმ დროს ჩემი ჯგუფი სამი ან ორი კაცი იყო და ზედმეტი 12.5 დოლარი სულაც არ იყო ზედმეტი. რა თქმა უნდა, იდეოლოგიური ვარ, მაგრამ თუ ჩემი ცოლი გამაგდებს ქუჩაში, მაშინ არავინ იქნება, ვინც მასწავლის. მაშინ ჯერ კიდევ უმუშევარი ვიყავი.

და გადავწყვიტე ბიბლიოთეკაში წასვლა. ბიბლიოთეკები სრულიად უფასოდ აქირავებენ შესანიშნავ ოთახებს, მაგრამ არის ერთი დაჭერა - კომერციულ საქმიანობას ვერ აწარმოებ. იქ ფულის შეგროვების უფლება საქველმოქმედო ორგანიზაციებსაც კი არ აძლევენ. მითხრეს, რომ ეს განსაკუთრებით არ არის კონტროლირებადი, მთავარია, შემოსასვლელში ფული არ აიღოო, მაგრამ წესების დარღვევა ნამდვილად არ მიყვარს. კიდევ ერთი პრობლემა ის არის, რომ ოთახები ხშირად არის დაკავებული და რთულია დაგეგმილი მეცადინეობების ჩატარება ერთ დროს ერთ ადგილას. ზაფხულში და ზამთრის დასაწყისში ბიბლიოთეკებში ვასწავლიდი, სივრცით უნდა აერჩია და ბოლოს ხუთი-ექვსი ბიბლიოთეკა გამოვცვალე. მერე ორი თვით ადრე დავიწყე ადგილის დაჯავშნა და მაშინაც მხოლოდ ერთ პატარა ბიბლიოთეკაში მოვახერხე ამის გაკეთება, დანარჩენს რეგულარულად არ ჰქონდა ადგილი საჭირო დროისთვის. შემდეგ კი გადავწყვიტე კომპიუტერის გაკვეთილის გაკეთება სახლში. დაფა დავკიდე, მეორე მაგიდა და რამდენიმე ძველი მონიტორი ვიყიდე რეკლამიდან. სამსახურში, კომპანიამ მიყიდა ახალი ძლიერი ლეპტოპი, რადგან ჩემს კომპიუტერზე ანალიზს თითქმის 24 საათი დასჭირდა. ასე რომ, მე მქონდა ახალი ძველი კომპიუტერი, ძველი ძველი კომპიუტერი, ლეპტოპი, რომელზედაც ჩემმა პატარამ დაამტვრია ეკრანი და უძველესი ნეტბუქი, რომელზეც მე თვითონ დავამტვრიე ეკრანი. ყველა მონიტორს დავუკავშირე და ყველგან Linux Mint დავაყენე, გარდა ნეტბუქისა, რომელზეც ძალიან მსუბუქი სადისტრიბუციო ნაკრები დავაყენე, ეტყობა, Pappy. ჯერ კიდევ მაქვს ძველი ახალი ლეპტოპი, 200$ ნაყიდი, ტელევიზორს მივაერთე. ასევე მნიშვნელოვანია ის, რომ ჩვენმა მფლობელმა ცოტა ხნის წინ შეცვალა ჩვენი ფანჯრები და ოთახში საშინელი, დანგრეული სიბნელის ნაცვლად, ახლა გვაქვს ახალი თეთრი ჩარჩოები. ჩემი მეუღლე ინახავს მისაღებს, სამზარეულოს და მეორე საძინებელს საბავშვო ბაღისთვის, ამიტომ მთელი სართული წმინდა პედაგოგიური აღმოჩნდა. მაშ ასე, ახლა ყველაფერი კარგადაა შენობებთან დაკავშირებით, გადავიდეთ სწავლებაზე.

Ნაკაწრი

მე ვიწყებ პროგრამირების საფუძვლების სწავლებას Scratch ენის გამოყენებით. ეს არის ენა, რომელიც იყენებს მზა ბლოკებს, რომლებიც ერთ დროს გამოიგონეს MIT-ში. ბავშვების უმეტესობას უკვე უნახავს Scratch სკოლაში, ამიტომ ისინი საკმაოდ სწრაფად იღებენ მას. არის მზა პროგრამები და გაკვეთილების გეგმები, მაგრამ საერთოდ არ მომწონს. ზოგიერთი უცნაურია - შექმენით თქვენი საკუთარი ისტორია, მაგალითად. მთელი პროგრამა შედგება უთვალავი ბლოკისგან say '<...>' for 2 seconds. ჩანს, რომ ის გამოიგონეს ძალიან კრეატიულმა პირებმა, მაგრამ ამ მიდგომით შეგიძლიათ ასწავლოთ კლასიკური ინდური სპაგეტის კოდის დაწერა. თავიდანვე ვსაუბრობ პრინციპებზე, როგორიცაა D.R.Y. დავალებების სხვა კრებული საკმაოდ კარგია, მაგრამ ბავშვები სწრაფად იგებენ თავს და იწყებენ ავტომატის მსგავსად მათ შესრულებას. შედეგად, ისინი ერთ გაკვეთილზე აკეთებენ იმას, რაც უნდა გაეკეთებინათ ხუთში. და ამოცანების ძიებასა და შერჩევას დიდი დრო სჭირდება. ზოგადად, Scratch უფრო მოგაგონებთ არა ენას, არამედ IDE-ს, სადაც უბრალოდ უნდა გახსოვდეთ სად დააჭიროთ და სად რა მოძებნოთ. როგორც კი სტუდენტები მეტ-ნაკლებად კომფორტულად გრძნობენ თავს, ვცდილობ მათი გადატანა პითონში. ჩემი შვიდი წლის გოგონაც კი წერს მარტივ პროგრამებს პითონში. რასაც მე ვხედავ, როგორც Scratch-ის სარგებელს, არის ის, რომ ის შეიცავს ძირითად ცნებებს, რომლებიც ისწავლება სათამაშო გზით. რატომღაც, ყველასთვის ძალიან რთულია, გამონაკლისის გარეშე, ცვლადის იდეის გაგება. თავიდან სწრაფად გადავხედე თემას და გავაგრძელე მანამ, სანამ არ აღმოვჩნდი ფაქტის წინაშე, რომ მათ არც კი იცოდნენ რა გაეკეთებინათ ამის შესახებ. ახლა დიდ დროს ვატარებ ცვლადებზე და მუდმივად ვუბრუნდები მათ. თქვენ უნდა გააკეთოთ სულელური ჩაქუჩი. მე ვცვლი სხვადასხვა ცვლადებს ეკრანზე და ვაიძულებ მათ გამოთქვან თავიანთი მნიშვნელობები. Scratch-ს ასევე აქვს საკონტროლო სტრუქტურები და ღირებულების შემოწმება, მაგ while, for ან if პითონში. ისინი საკმაოდ მარტივია, მაგრამ არის პრობლემები წყობილ მარყუჟებთან დაკავშირებით. ვცდილობ რამდენიმე დავალება მივცე წყობილი მარყუჟით და ისე, რომ მისი მოქმედება ნათელი იყოს. ამის შემდეგ გადავდივარ ფუნქციებზე. უფროსებისთვისაც კი ფუნქციის ცნება არ არის აშკარა და მით უმეტეს ბავშვებისთვის. მე დიდხანს ვაგრძელებ იმაზე, თუ რა არის ზოგადად ფუნქცია, ვსაუბრობ ქარხანაზე, რომელიც იღებს ნივთებს შესატანად და გასცემს საქონელს, მზარეულზე, რომელიც ამზადებს საკვებს ნედლეულისგან. შემდეგ პროდუქტებთან ერთად ვაკეთებთ პროგრამას „გააკეთე სენდვიჩი“ და მისგან ვქმნით ფუნქციას, რომელსაც პარამეტრების სახით გადაეცემა პროდუქტები. სწავლის ფუნქციებს ვასრულებ Scratch-ით.

პითონი

პითონთან ერთად ყველაფერი უფრო მარტივია. არის კარგი წიგნი პითონი ბავშვებისთვის, საიდანაც ვასწავლი. იქ ყველაფერი სტანდარტულია - ხაზები, ოპერაციების რიგი, print(), input() და ა.შ. მარტივი ენით დაწერილი, იუმორით, ბავშვებს მოსწონთ. მას აქვს პროგრამირების მრავალი წიგნისთვის საერთო ნაკლი. როგორც ცნობილ ხუმრობაში - როგორ დავხატოთ ბუ. ოვალური - წრე - ბუ. მარტივი ცნებებიდან საკმაოდ რთულ ცნებებზე გადასვლა ძალიან მოულოდნელია. ობიექტის წერტილის მეთოდზე მიმაგრება რამდენიმე სესია დამჭირდება. მეორეს მხრივ, არ მეჩქარება, ერთსა და იმავეს ვიმეორებ სხვადასხვა გზით, სანამ რაღაც სურათი მაინც არ გაერთიანდება. მე ვიწყებ ცვლადებით და ისევ ჩაქუჩით ვხვდები მათ, ამჯერად პითონში. ცვლადები ერთგვარი წყევლაა.

ჭკვიანი სტუდენტი, რომელიც რამდენიმე თვის წინ ოსტატურად დააწკაპუნა ცვლადებზე Skratch-ზე, ჰგავს ვერძს ახალ კარიბჭესთან და ვერ დაამატებს X-ს Y-ით, რომელიც ნათლად არის დაწერილი დაფაზე, ხაზის ზემოთ. ვიმეორებთ! რა აქვს ცვლადს? სახელი და მნიშვნელობა! რას ნიშნავს ტოლობის ნიშანი? დავალება! როგორ შევამოწმოთ თანასწორობა? ორმაგი ტოლობის ნიშანი! და ჩვენ ვიმეორებთ ამას ისევ და ისევ სრულ განმანათლებლობამდე. შემდეგ გადავდივართ ფუნქციებზე, სადაც არგუმენტების ახსნას ყველაზე დიდი დრო სჭირდება. დასახელებული არგუმენტები, პოზიციის მიხედვით, ნაგულისხმევად და ა.შ. ჩვენ ჯერ არ მივსულვართ არცერთ ჯგუფში. პითონის გარდა, ჩვენ ვსწავლობთ პოპულარულ ალგორითმებს წიგნიდან, ამაზე მოგვიანებით.

სინამდვილეში, ტრენინგი

ჩემი გაკვეთილი ასე სტრუქტურირებულია: ნახევარ საათს ვაძლევ თეორიას, ვამოწმებ ცოდნას და ვამაგრებ ნასწავლს. ლაბორატორიების დროა. ხშირად ვიბნევი და ერთ საათამდე ვლაპარაკობ, მერე ნახევარი საათი რჩება ვარჯიშისთვის. როცა პითონს ვსწავლობდი, კურსს ვუყურე ალგორითმები და მონაცემთა სტრუქტურები ხირიანოვი MIPT-დან. ძალიან მომეწონა მისი პრეზენტაცია და ლექციების სტრუქტურა. მისი იდეა ასეთია: ჩარჩოები, სინტაქსი, ბიბლიოთეკები მოძველებულია. არქიტექტურა, გუნდური მუშაობა, ვერსიების კონტროლის სისტემები - ჯერ ადრეა. შედეგად, რჩება ალგორითმები და მონაცემთა სტრუქტურები, რომლებიც დიდი ხანია ცნობილია და ყოველთვის იქნება მსგავსი ფორმით. მე თვითონ მახსოვს მხოლოდ მთელი რიცხვები ინსტიტუტიდან პასკალიდან. ვინაიდან ჩემი სტუდენტები ძირითადად ახალგაზრდები არიან, შვიდიდან თხუთმეტ წლამდე, მე მჯერა, რომ მათი მომავლისთვის უფრო მნიშვნელოვანია საფუძვლების ჩაყრა, ვიდრე სწრაფად დაწერონ პლატფორმის თამაში Python-ში. თუმცა, მათ უფრო მეტად პლატფორმერი უნდათ და მე მესმის მათი. მე ვაძლევ მათ მარტივ ალგორითმებს - ბუშტს, ბინარულ ძიებას დახარისხებულ სიაში, უკუ პოლონური აღნიშვნა სტეკის გამოყენებით, მაგრამ თითოეულ მათგანს დეტალურად ვაანალიზებთ. აღმოჩნდა, რომ თანამედროვე ბავშვებმა პრინციპში არ იციან, როგორ მუშაობს კომპიუტერი, მეც გეტყვით. ყოველ ლექციაზე ვცდილობ რამდენიმე ცნება დავაკავშირო. მაგალითად, კომპიუტერი - მეხსიერება/პროცენტი - უჯრედებისგან შემდგარი მეხსიერება (დაგიშვებთ მეხსიერების ჩიპს, გამოიცანი რამდენი უჯრედია) - თითოეული უჯრედი ნათურას ჰგავს - არსებობს ორი მდგომარეობა - მართალია/მცდარი. - და/ან - ორობითი/ათწილადი - 8 ბიტი = 1 ბაიტი - ბაიტი = 256 ვარიანტი - ლოგიკური მონაცემთა ტიპი ერთ ბიტზე - მთელი რიცხვები ერთ ბაიტზე - float ორ ბაიტზე - string ერთ ბაიტზე - ყველაზე დიდი რიცხვი 64 ბიტზე - სია და დუბლი წინა ტიპებიდან. მე ვაკეთებ დათქმას, რომ რეალურ კომპიუტერში ყველაფერი გარკვეულწილად განსხვავებულია და ამ ტიპის მონაცემთა მეხსიერების რაოდენობა განსხვავებულია, მაგრამ მთავარი ის არის, რომ ჩვენ თვითონ ამ პროცესში ვქმნით უფრო რთულ მონაცემთა ტიპებს უფრო მარტივიდან. მონაცემთა ტიპები ალბათ ყველაზე რთული დასამახსოვრებელია. ამიტომ ყოველ გაკვეთილს ვიწყებ სწრაფი გახურებით - ერთი მოსწავლე ასახელებს მონაცემთა ტიპს, მეორე მოჰყავს ორი მაგალითი და ასე შემდეგ წრეში. შედეგად მივაღწიე იმას, რომ უმცროსი ბავშვებიც კი მხიარულად ყვირიან - იცურე! ლოგიკური! შვიდი, ხუთი! პიცა, მანქანა! ლექციის დროს გამუდმებით ჯერ ერთს ვიწევ, თორემ სწრაფად იწყებენ ცხვირის არჩევას და ჭერის ყურებას. და ყველას ცოდნის დონე დროდადრო უნდა შემოწმდეს.

ჩემი სტუდენტები არასოდეს წყვეტენ ჩემს გაოცებას, როგორც მათი სისულელეებით, ასევე მოულოდნელი ინტელექტით. საბედნიეროდ, უფრო ხშირად დაზვერვით.

მეტის დაწერა მინდოდა, მაგრამ მხოლოდ ფურცელი აღმოჩნდა. სიამოვნებით ვუპასუხებ ყველა კითხვას. მივესალმები ყოველგვარ კრიტიკას ყველანაირად, უბრალოდ გთხოვ კომენტარებში უფრო ტოლერანტული იყოთ ერთმანეთის მიმართ. ეს კარგი სტატიაა.

წყარო: www.habr.com