Γιατί πρέπει να διδάσκεται ο προγραμματισμός στα σχολεία;

Γράφτηκε από τον  , Κατηγορία Νέα

Γιατί πρέπει να διδάσκεται ο προγραμματισμός στα σχολεία;

Ξεκίνησε πριν λίγα χρόνια να εμφανίζεται ντροπαλά στη σχολική ζωή και σήμερα φαίνεται να έχει μετατραπεί σε σημαντικό κομμάτι του αναλυτικού προγράμματος.  Αναφερόμαστε στη διδασκαλία του προγραμματισμού ενός υπολογιστικού συστήματος, είτε πρόκειται για ηλεκτρονικό υπολογιστή, είτε για κινητή συσκευή, για τεχνολογία wearable ή για πλακέτα Arduino. 

"Όλοι στη χώρα θα πρέπει να μάθουν πώς να προγραμματίσουν έναν υπολογιστή ... γιατί σου διδάσκει πώς να σκέφτεσαι"

ήταν τα λόγια του Steve Jobs (Apple) που είχε προβλέψει την εξάπλωση αυτού του μαθήματος σε παγκόσμιο επίπεδο.  Δεν ήταν μόνο όμως ο ιδρυτής της Apple που αναφέρθηκε και μίλησε για αυτό.  Το BBC, για παράδειγμα, ξεκίνησε πέρσι μια καμπάνια για τη διδασκαλία του προγραμματισμού (Το BBC ξεκινάει εκστρατεία για την κωδικοποίηση και τη δημιουργικότητα το 2015).

Στην Ισπανία, η αυτόνομη κοινότητα της Μαδρίτης  (Programar para aprender), όπως και η αυτόνομη κοινότητα της Ναβάρα (90 centros educativos de Navarra participan en un proyecto para enseñar programación de software en Primaria) αποφάσισαν να εισάγουν τον προγραμματισμό και τη ρομποτική σαν μάθημα στο αναλυτικό τους πρόγραμμα. 

Στις ΗΠΑ πολλαπλές πολιτικές δυνάμεις ενώθηκαν προκειμένου να προωθήσουν την Ώρα του Κώδικα The Hour of Code (Obama and Republicans unite for 'Hour of Code' computer literacy campaign), ένα project στο οποίο έχουν πάρει μέρος 33.000 σχολεία σε πάνω από 150 χώρες.  Στην Ευρώπη κάθε χρόνο διεξάγεται η εβδομάδα προγραμματισμου.  Σε αυτή την προώθηση έχουν συμμετάσχει ακόμα και προσωπικότητες από το χώρο της μόδας όπως η Karlie Kloss που προέτρεπε τις μαθήτριες να μάθουν κώδικα (#codewithkarlie) ενώ προσφάτως η Microsoft συνεργάζεται με το CoderDojo για τον ίδιο σκοπό.

Αλλά σε τί βοηθάει και  ποιες δεξιότητες αναπτύσσονται με τη διδασκαλία του προγραμματισμού;  Ορισμένες θα μπορούσαμε να πούμε ότι είναι:

  • Η υπολογιστική σκέψη
  • Η δημιουργικότητα
  • Η αριστεία
  • Οι δεξιότητες της λογικής
  • Τους μαθητές με ειδικές ανάγκες
  • Νέες θέσεις εργασίας
  • Ενασχόληση
  • Διαθεματικότητα
  • Επαγγελματισμός
  • Gamification
  • Τα παιχνίδια


Τί είναι η υπολογιστική σκέψη;

Το να προγραμματίζεις σημαίνει να μιλάς την ίδια γλώσσα με τη μηχανή.  Αυτό ονομάζεται υπολογιστική σκέψη και προϋποθέτει πολλαπλές δεξιότητες.

Από τη μία, είναι χρήσιμο να μάθεις να αναλύεις προβλήματα, κάνοντας αποσύνθεση και ψάχνοντας συμβατές λύσεις για το κάθε μέρος του προβλήματος.  Δεν είναι το ίδιο να σχεδιάζεις ένα πρόγραμμα για ένα κινητό τηλέφωνο, για ένα ρομπότ ή για έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή, που έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά.  Κατά τη διάρκεια της ανάλυσης αναγνωρίζονται, εκτός των άλλων, τα σημαντικά στοιχεία, οι σχέσεις, οι ροές δεδομένων και για αυτό το σκοπό χρησιμοποιούνται εργαλεία και διαγράμματα που αναπαριστούν τις οντότητες.  Αυτή η διαδικασία απαιτεί την ικανότητα της ανάλυσης και της αφαίρεσης, μια ικανότητα η οποία δεν αφορά μόνο την πληροφορική αλλά και άλλα μαθήματα.

Από την άλλη, μαθαίνονται οι στρατηγικές της επίλυσης προβλημάτων (problem solving). Αν για παράδειγμα ζητηθεί η ανάπτυξη ενός παιχνιδιού όπως η τρίλιζα, μετά την ανάλυση των στοιχείων και των κανόνων, πρέπει να γίνει ο σχεδιασμός των καλύτερων στρατηγικών για να νικήσεις.  Αυτές οι στρατηγικές θα εκφραστούν με αλγοριθμικό τρόπο, το οποίο θα είναι ένας συνδυασμός ακολουθιών, επαναλήψεων και συνθηκών.  Οι αλγόριθμοι μπορεί να φαίνονται σαν κομμάτι αποκλειστικά της πληροφορικής, ωστόσο χρησιμοποιούνται συνέχεια για την επίλυση καθημερινών προβλημάτων, πράγμα που σημαίνει ότι η ανάπτυξη της ικανότητας αναγνώρισης (μεταγνώση) μπορεί να οδηγήσει στη βελτίωση της ακαδημαϊκής και προσωπικής ζωής.

Μετά από τη φάση της ανάλυσης και του σχεδιασμού, περνάμε στη φάση της κωδικοποίησης, του προγραμματισμού.   Είναι μια πράξη δημιουργίας όπου ο μαθητής καλείται να αλληλεπιδράσει με την εργασία του.  Να δει για παράδειγμα πώς κινείται  και αν κινείται σωστά ο ήρωας ενός παιχνιδιού που έχει σχεδιάσει και πώς αλλάζουν το τελικό αποτέλεσμα οι διαφορετικοί παράμετροι στο παιχνίδι.

Για να σχεδιάσεις ένα πρόγραμμα πρέπει να είσαι συγκεκριμένος και οργανωμένος μιας και έτσι δουλεύει και ο υπολογιστής.  Μερικές γλώσσες, όπως το Scratch, απλοποιούν λίγο αυτές τις απαιτήσεις αφού χρησιμοποιούν ένα γραφικό περιβάλλον με έτοιμα μπλοκ κώδικα αντί για γραμμές κώδικα, οπότε και γίνονται πιο προσαρμοσμένες για την πρωτοβάθμια εκπαίδευση.


Η δημιουργικότητα

Η επίλυση προβλημάτων (problem solving) απαιτεί πολλές φορές τη δημιουργικότητα, ειδικά όταν μιλάμε για σχεδιασμό παιχνιδιών και multimedia.
Για τη δημιουργία αντικειμένων στον αντικειμενοστραφή προγραμματισμός (πχ. Java) πρέπει να σκεφτείς ένα οικοσύστημα αντικειμένων, για τα γραφικά (πχ. Logo) γεωμετρικά δεδομένα, συνθήκες και επαναλήψεις για το Scratch.


 Η αριστεία

Αν μπορούμε να πούμε ότι σίγουρα κάτι είναι μια πραγματικότητα στον προγραμματισμό αυτό είναι ότι υπάρχουν χιλιάδες λύσεις για ένα πρόβλημα, από την καλύτερη μέχρι τη χειρότερη.  Πρέπει λοιπόν να λαμβάνουμε υπ’ όψιν την κατάλληλη χρήση κάθε φορά της επανάληψης, της ταχύτητας εκτέλεσης, το πλήθος γραμμών κώδικα, την επαναχρησιμοποίηση, την επεκτασιμότητα και τη σαφήνεια.  Σαν καθηγητής μπορείς να πας παραπέρα από το  απλά «εντάξει, δουλεύει» και να χρησιμοποιήσεις εργαλεία για να μετρήσεις τις παραμέτρους που προανέφερα.  Αυτό ονομάζεται ανταγωνιστικός προγραμματισμός.  Μέσα από την ανταγωνιστικότητα μπορείς να ενθαρρύνεις τους μαθητές σου να συμμετάσχουν σε προκλήσεις για να κερδίσουν ένα έπαθλο, με έναν παιγνιώδη τρόπο (gamification).


Οι δεξιότητες της λογικής

Ένας προγραμματιστής πρέπει να δει καθαρά ποιες μεταβλητές είναι απαραίτητες σε ένα πρόγραμμα, τί εύρος τιμών μπορούν να πάρουν και πώς συνδυάζονται μεταξύ τους και επομένως πώς μπορεί να απλοποιηθεί ένα πρόγραμμα.  Η άλγεβρα Boole είναι το κλειδί σε αυτό το σημείο.  Η λογική σκέψη αναπτύσσει το μυαλό των μαθητών.  Δεν θα τρομάζουν αν δουν το «Αν Α και Αν ΟΧΙ Β ή Γ», όταν ήδη θα έχουν μάθει να τα τοποθετούν σε πίνακες, να αναλύουν τα αποτελέσματα και να βρίσκουν πώς να απλουστεύσουν κάτι σύνθετο.


Μαθητές με ειδικές ανάγκες

Υπάρχουν μαθητές που δεν μπορούν να ακολουθήσουν το ρυθμό ενός μαθήματος, δημιουργώντας ανισορροπίες στην τάξη.  Με τον προγραμματισμό όμως αυτό δεν αποτελεί ένα πρόβλημα.  Μπορείς πολύ εύκολα να δημιουργήσεις πολλά διαφορετικά επίπεδα που πρέπει να φτάσουν οι μαθητές έτσι ώστε όλοι να μπορούν να συμμετάσχουν με το δικό τους ρυθμό.  Για παράδειγμα αν μια άσκηση ζητάει τον υπολογισμό των 10 πρώτων περιττών αριθμών, εσύ μπορείς να δημιουργήσεις τα εξής επίπεδα:

1.    Απλά εκτύπωσε τους
2.    Εκτύπωσε τους χρησιμοποιώντας δομή επανάληψης
3.    Υπολόγισε τους
4.    Βελτίωσε τον κώδικα ώστε να είναι τρέχει γρήγορα, να χρησιμοποιεί λιγότερη μνήμη ή λιγότερες γραμμές κώδικα κλπ.


Νέες θέσεις εργασίας

Σύμφωνα με υπολογισμούς, μέχρι το 2020 θα υπάρχουν περισσότερες από 1,4 εκατομμύρια διαθέσιμες θέσεις εργασίας για προγραμματιστές στις ΗΠΑ, αλλά λιγότεροι από 400.000 φοιτητές της επιστήμης των υπολογιστών για να καλύψουν αυτές τις θέσεις.


Ενασχόληση

Το Scratch και άλλα παρόμοια περιβάλλοντα προγραμματισμού προσφέρεται σαν μοντέλο για να ενασχόληση των μαθητών.  Η ανάπτυξη παιχνιδιών είναι η αγαπημένη ασχολία των μαθητών στο μάθημα των ΤΠΕ.  Αν δεν σου κάνει το Scratch, δοκίμασε το CodingGame  ή το CodeCombat

Διαθεματικότητα

Το καλό με τον προγραμματισμό είναι ότι μπορεί να είναι αντικείμενο διαθεματικού σχεδιασμού.  Μόλις οι μαθητές  μάθουν τα βασικά και αρχίσουν να γράφουν γραμμές κώδικα, μπορούν να λύσουν μια σειρά από προβλήματα σε άλλα θέματα. Μερικές ιδέες:

Μαθηματικά: να λύσουν και να σχεδιάσουν μια εξίσωση, να υπολογίσουν επιφάνειες και όγκους, να διερευνήσουν τα fractals
Φυσική: να χρησιμοποιούν τύπους και  προσομοιώσεις
Χημεία: να προσαρμόζουν  χημικές αντιδράσεις
Κοινωνικές σπουδές: να κάνουν στατιστική ανάλυση σε δεδομένων
Γλώσσα: να φτιάχνουν εξετάσεις λεξιλογίου.
Τεχνολογία:  να δημιουργήσουν συστημάτα τεχνητής νοημοσύνης, παιχνίδια.
Βιολογία: να προσομοιώνουν κύτταρα

Επαγγελματισμός

Ο προγραμματισμός ανοίγει τους ορίζοντες της χρήσης της τεχνολογίας και σε πιο σοβαρές ασχολίες από τους μαθητές που παραδοσιακά θεωρείται από αυτούς μια παιχνιδομηχανή ή μια συσκευή για να συνδεθούν στα Μέσα Κοινωνικής Δικτύωσης.

 

Το κείμενο αποτελεί ελεύθερη μετάφραση του άρθρου που δημοσιεύθηκε από τον Andoni Sanz, μηχανικό υπολογιστών και καθηγητή πληροφορικής, μαθηματικών και τεχνολογίας στη δευτεροβάθμια, στη σελίδα edtechreview

 

Τελευταία τροποποίηση στιςΤετάρτη, 17 Φεβρουάριος 2016 17:30

Προσθήκη σχολίου

Βεβαιωθείτε ότι εισάγετε τις (*) απαιτούμενες πληροφορίες, όπου ενδείκνυται. Ο κώδικας HTML δεν επιτρέπεται.