Вопросы обучения программированию на школьном уровне.

Еремин Олег Федорович, учитель информатики
структурного подразделения ГБОУ СОШ г.Беслан РСО-Алания - Центр дистанционного образования детей-инвалидов (Республиканский  ресурсный центр по обучению детей с ограниченными возможностями здоровья)  и МБОУ СОШ №2 им.А.С.Пушкина г.Моздок

В настоящее время, в связи с модернизацией школьного образования и введением ЕГЭ, стал актуальным вопрос преподавания основных предметов на профильном уровне. По результатам анализа сдачи ЕГЭ, ФИПИ был сделан вывод о недостаточной подготовке учащихся к сдаче экзамена по информатике. С тех пор, как в России был введен ЕГЭ,  по сравнению с другими предметами,  результаты  ЕГЭ по информатике были не очень высокими, особенно по части программирования.  Экзамен показал разрыв между уровнем подготовки выпускников средних школ и требованиями к ним со стороны ВУЗов. Задания части 3 (С1-С4), где имеются задачи на программирование, выполняются незначительным количеством участников экзамена.
Для того чтобы выпускники, ориентированные на получение высшего образования в области информационных и компьютерных технологий были более подготовлены к сдаче ЕГЭ и соответствовали требованиям высшей школы, необходимо уделить большее внимание в преподавании школьного курса «Информатика и ИКТ» разделу «Алгоритмизация и программирование».
Проанализировав задания ЕГЭ за последние годы, можно сделать вывод о том, что для решения заданий части C необходимо владеть ЯП типа Pascal, Basic или КуМир. Считаю, что наиболее универсальным и подходящим для школьной программы является язык Pascal. В учебниках Н.Угриновича «Информатика и ИКТ» для 10 и 11 классов, рекомендованных для преподавания информатики на профильном уровне в общеобразовательных учреждениях, разделу программирования на алгоритмическом языке Pascal, уделяется недостаточно внимания. Эта проблема немного сдвинулась после появления учебника «Информатика и ИКТ», авторы Поляков К.Ю. и Еремин В.А.
Но всё же при подготовке учащихся к сдаче ЕГЭ по информатике возникают трудности, особенно при решении задач связанных с программированием.
Хотя, каждый из нас, так или иначе, по крайней мере, на бытовом уровне занимался программированием. Самый простой пример такого программирования - поставить будильник на нужное время, чтобы вовремя проснуться. Есть ещё мобильные телефоны, программируемые автоматические стиральные машины, микроволновые печи, регуляторы на холодильниках, таймеры на телевизорах и т.д.
Любая машина, в том числе и компьютер, в своей работе выполняет те команды, которые специально составлены человеком. Чем сложнее техника, тем большее количество операций она может выполнять. На данный момент компьютер является одним из самых сложных технических устройств. Он может решать сложнейшие задачи. Однако же, для того, чтобы компьютер мог решать такие задачи, человек должен написать для него специальную программу на одном из языков программирования.
Языки программирования (ЯП) для ЭВМ начали разрабатывать с середины 50-х годов XX в. В настоящее время в мире имеется более 2500 различных языков программирования и их разновидностей. Для решения большинства задач можно использовать любой из них.
Всё множество языков программирования можно разделить на  основные две группы: языки низкого уровня и языки высокого уровня.  Языки низкого уровня (типа ассемблеров) понятны лишь компьютеру и узкому кругу программистов высокой квалификации, поэтому их и называют «машинными языками». Написание программ на этих языках - процесс сложный и трудоёмкий.  Большинство программистов пользуются для составления программ языками высокого уровня. Языки высокого уровня более понятны человеку и играют роль посредника между человеком и компьютером, позволяя общаться с компьютером более привычным для человека способом. Для таких языков нужен «переводчик» на машинный язык - транслятор, но процесс программирования  упрощается.
Существует следующие типы языков высокого уровня:

  По эффективности и простоте программирования, Паскаль занимает промежу-точное положение между Бейсиком и Си. Поэтому его часто выбирают для освоения основ программирования учащимися в школе. Существует много разновидностей языка Pascal (Object Pascal, Turbo Pascal, Delphi, PascalABC и др.). Синтаксис во всех версиях Pascal практически одинаков.
Для обучения школьников наиболее подходит  свободно распространяемая версия Pascal ABC, специально разработанная С.С.Михалковичем –  преподавателем  механико-математического факультета Ростовского госуни-верситета. Система Pascal ABC предназначена для обучения программированию на языке Паскаль и ориентирована на школьников и студентов младших курсов.  По мнению автора программы С.С.Михалковича  первоначальное обучение программированию должно проходить в достаточно простых и дружественных средах, в то же время эти среды должны быть близки к стандартным по возможностям языка программирования и иметь достаточно богатые и современные библиотеки стандартных подпрограмм.
Язык Паскаль признан многими российскими преподавателями, как один из лучших, именно для начального обучения. Система Pascal ABC основана на языке Delphi Pascal и призвана осуществить постепенный переход от простей-ших программ к модульному, объектно-ориентированному, событийному и компонентному программированию. В свободно распространяемую версию Pascal ABC & Programming Taskbook Mini Edition (автор Абрамян М.Э.) входит мини-версия электронного задачника (200 задач) и комплект задач для исполнителей Робот и Чертежник. Система Pascal ABC используется для обучения студентов первого курса механико-математического факультета, а также учащихся Компьютерной школы при механико-математическом факультете Ростовского госуниверситета (web-сайт http://sunschool.math.rsu.ru).
Программа, написанная на языке Pascal ABC, после небольшой корректировки будет работать и в других версиях  Pascal. Освоив один из простых ЯП, можно переходить к более сложным.  Изучив приёмы программирования на  Pascal, вы сможете без особых усилий перейти на другие языки программирования, и дальнейшее изучение профессиональных языков программирования высокого уровня будет значительно легче.
Язык программирования – это формальная знаковая система (набор команд), которую понимает компьютер. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при написании алгоритмов компьютерных программ. Алфавит языка -  это множество символов, используемых в этом ЯП.
Язык программирования предназначен для того, чтобы компьютер понимал инструкции по выполнению той или иной программы, написанной на соответствующем ЯП. Языки программирования - искусственные языки. Они отличаются от естественных языков тем, что предназначены для передачи команд и данных от человека к компьютеру, в то время как естественные языки используются лишь для общения людей между собой. В ЯП имеется ограниченное  число "ключевых слов", значение которых понятно транслятору, и  строгие правила записи команд .
Перед тем как писать программу на языке высокого уровня, программист должен составить алгоритм решения задачи, то есть пошаговый план действий, который нужно выполнить для решения этой задачи. Поэтому языки, требующие предварительного составления алгоритма, часто называют алгоритмическими языками. Для написания текста программы можно использовать обычный текстовый редактор (например, Блокнот), а затем с помощью компилятора перевести её в машинный код, т.е. получить исполняемую программу.
Но проще и удобнее пользоваться специально разработанными системами программирования.  
В начале 70-х годов XX века швейцарский учёный Никлаус Вирт разработал язык программирования, и дал ему название Паскаль, в честь знаменитого французского математика XVII века, изобретателя первой счётной машины Блеза Паскаля. С помощью ЯП Паскаль можно разрабатывать программы самого разного назначения. Синтаксис этого языка интуитивно понятен даже тем, кто только начинает осваивать азы программирования.
Язык Паскаль удобен для начального обучения программированию, не только потому, что учит как правильно написать программу, но и тому, как правильно разрабатывать методы решения задач программирования.
Также, для обучения школьников используется  свободно распространяемая система учебных миров – КуМир, специально разработанная специалистами НИИСИ РАН. Учебная система программирования  КуМир ориентирована на школьников и студентов младших курсов. 
По эффективности и простоте программирования, КуМир занимает ведущее место в российских школах. Благодаря русскоязычному интерфейсу он наиболее подходит для освоения его учащимися в российских школах. В комплект учебных миров в разных версиях входят различные исполнители.
Наиболее популярными являются непосредственно сам язык КуМир, а также исполнители Робот, Чертёжник, Рисователь, Кузнечик и Водолей.  По мнению многих учителей информатики, первоначальное обучение программированию должно проходить в достаточно простых и даже игровых формах, в то же время интерфейсы среды программирования должны быть близки к стандартным.
Язык КуМир признан многими российскими преподавателями, как один из лучших, именно для начального обучения. Система КуМир основана на школьном алгоритмическом языке и призвана осуществить постепенный переход от простейших программ к модульному, объектно-ориентированному, событийному и компонентному программированию.
Язык КуМир удобен для начального обучения программированию, не только потому, что учит, как правильно написать программу, но и тому, как правильно разрабатывать методы решения разнообразных задач программирования. Синтаксис этого языка наиболее прост и понятен даже тех, кто только начинает изучать основы программирования.
Освоив один из простых ЯП, можно переходить к более сложным.  Изучив приёмы программирования на  ЯП КуМир или PascalABC, впоследствии можно без особых усилий перейти на другие, более сложные  языки программирования, и дальнейшее изучение профессиональных языков программирования будет значительно легче.