Методы обучения программированию Python в основной школе

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 371.31                                        

Целью обучения информатике в школе является формирование у учащихся трансформация компетенций по работе с информационными системами в глобальную цифровую систему образования; формирование компетенций по созданию среды программирования путем обучения фундаментальным математическим основам информатики [1].

Современное образование невозможно представить без внедрения информационных технологий и обучения программированию. Одним из наиболее популярных и востребованных языков программирования сегодня является Python. Благодаря своей простоте и универсальности, Python идеально подходит для обучения школьников.

Учащиеся при изучении программы различают программное и аппаратное обеспечение, необходимое для реализации информационных процессов для решения проблемы [2].

Для успешного начала обучения Python необходимо сначала познакомить школьников с базовыми понятиями программирования и компьютеров. На этом этапе важно использовать наглядные материалы, такие как презентации и видео, чтобы объяснить, что

|(cc) © I такое программирование и какие задачи оно решает. Простые и интересные задачи, например, создание простых алгоритмов или объяснение принципов работы компьютера, помогут ученикам понять, что программирование — это не только сложно, но и увлекательно. После введения в программирование можно перейти к изучению основ Python. На этом этапе важно объяснить следующие ключевые темы: Переменные и типы данных: строки, числа, списки; Операторы: арифметические и логические; Условные конструкции: if, else, elif; Циклы: for, while [3].

Для закрепления материала рекомендуется использовать демонстрации на экране, совместное решение задач и практические задания, где ученики сами пишут код. Игры и интерактивные задания, например, написание простых программ для рисования с использованием библиотеки Turtle, помогут сделать процесс обучения более интересным. Когда основы Python освоены, можно переходить к более сложным концепциям, таким как функции и модули. На этом этапе учащиеся учатся определять функции, передавать параметры и возвращать значения. Важно познакомить их с основными стандартными модулями, такими как math и random. Практические задания, требующие написания функций и использования нескольких модулей, помогут ученикам понять, как структурировать код и повторно использовать его части. Это также подготовит их к более сложным проектам в будущем. Следующий важный этап обучения — работа с файлами и обработка данных. Учащиеся должны научиться открывать и закрывать файлы, читать из них и записывать в них данные. Простейшая обработка данных, такая как поиск и сортировка, также входит в программу обучения. Задачи на чтение данных из файла и их обработку помогут закрепить эти навыки. Например, можно предложить ученикам создать программу для анализа данных о погоде, которая будет читать данные из файла и выводить статистику по температуре. Для того чтобы сделать процесс обучения еще более интересным, можно включить в программу создание графических интерфейсов. Библиотека Tkinter предоставляет отличные возможности для этого. Учащиеся могут научиться создавать окна, кнопки и метки, что позволит им создавать простые, но наглядные приложения. Примеры проектов включают создание калькулятора или простой игры. Эти проекты не только развивают навыки программирования, но и стимулируют творческое мышление и интерес к предмету.

Итоговые проекты — важный элемент обучения, который помогает закрепить полученные знания и применить их на практике. Индивидуальные или групповые проекты, включающие в себя все изученные темы, дают ученикам возможность проявить свои способности и продемонстрировать результаты своей работы. Презентация проектов перед классом стимулирует учеников и развивает их навыки общения и презентации.

Пример программы на языке Python, которая соответствует уровню восьмого класса в основной школе. Эта программа использует основные конструкции, такие как циклы, условные операторы и функции. Программа решает задачу угадывания числа.

Программа «Угадай число»

import random def guess_number():

# Компьютер загадывает случайное число от 1 до 100 number_to_guess = random.randint(1, 100) attempts = 0

print("Добро пожаловать в игру 'Угадай число'!")

print("Я загадал число от 1 до 100. Попробуй угадать его.") while True:

• #    Пользователь вводит число

user_guess = int(input("Введите ваше предположение: "))

attempts += 1

• #    Проверяем, угадал ли пользователь число

if user_guess < number_to_guess:

print("Загаданное число больше.")

elif user_guess > number_to_guess:

print("Загаданное число меньше.")

else:

print(f"Поздравляем! Вы угадали число за {attempts} попыток.") break if __name__ == "__main__":

guess_number()

• 1.    Импорт модуля random: Модуль random используется для генерации случайного числа.

• 2.    Функция guess_number: В этой функции реализована логика игры:

Компьютер загадывает случайное число от 1 до 100 с помощью функции random.randint(1, 100);

Инициализируется счётчик попыток attempts;

Программа приветствует пользователя и объясняет правила игры;

В цикле while пользователь вводит свои предположения;

Программа сравнивает введённое пользователем число с загаданным числом и даёт подсказки;

Если пользователь угадывает число, программа выводит сообщение о победе и количество попыток, после чего цикл прекращается с помощью команды break.

Запуск функции guess_number: Проверка if __name__ == "__main__" используется для того, чтобы функция guess_number запускалась только при непосредственном выполнении скрипта, а не при его импорте как модуля.

Эта программа поможет школьникам понять основные концепции программирования на языке Python, такие как : генерация случайных чисел; использование циклов и условных операторов; написание и использование функций; взаимодействие с пользователем через консольный ввод и вывод.

Использование программирования на языке Python развивает у учащихся : игровые элементы: использование игровых элементов и соревнований помогает повысить интерес учеников к программированию; творчество и самостоятельность: поощряйте учеников к творческому подходу и самостоятельному решению задач; регулярные проверки знаний: организовывай тесты и контрольные работы для проверки знаний и умений.

Доступ к компьютерам : обеспечьте ученикам доступ к компьютерам и современным средам разработки, таким как IDLE или Jupyter Notebook.

Обучение программированию Python в основной школе — это важный шаг в подготовке учеников к современному миру, где информационные технологии играют ключевую роль. Применение описанных методов позволит заинтересовать школьников, развить их логическое и творческое мышление и дать им прочные знания, которые они смогут использовать в дальнейшем обучении и карьере.