Программирование, как новый вид человеческой деятельности / Хабр

«Программист должен обладать способностью первоклассного математика к абстракции и логическому мышлению в сочетании с эдисоновским талантом сооружать все, что угодно, из нуля и единиц. Он должен сочетать аккуратность бухгалтера с проницательностью разведчика, фантазию автора детективных романов с трезвой практичностью экономиста» Академик А.П. Ершов

Предисловие

Есть распространенное мнение: «если бы строители строили дома так же, как программисты пишут программу — первый залетевший дятел разрушил бы цивилизацию». С подачи индийского гуру-программиста Мурали Кришна Чимутури (Murali Krishna Chemuturi), Интернет настойчиво приписывает авторство этой цитаты Джеральду Вайнбергу (Gerald Weinberg), хотя на личном сайте Джеральда она не ищется. Скорее всего, человек, который первый заговорил о психологии в программировании, к этому высказыванию не имеет никакого отношения. И вот, почему.

Это изречение – пример демагогического приемчика. Здесь пропущена главная посылка: разработка ПО это то же самое, что и строительство домов. Эта посылка, по умолчанию, подразумевается как достоверный факт, который не требует доказательства. Применение этого приемчика заставляет неискушенного читателя делать ложный вывод о том, что у программистов, в отличие от строителей, руки растут не из нужного места.

Материальное производство (обработка объектов физического мира) насчитывает десятки тысяч лет истории. На этом пути был накоплен колоссальный объем знаний естественных наук: математики, физики, химии, географии, геологии, биологии и проч.

Позволю крамольную мысль. Разработка ПО – новый вид человеческой деятельности, история которой насчитывает чуть больше полувека. В посте я хочу представить свое видение принципиальных особенностей разработки ПО, которые отличают ее от материального производства и следствий, которые из них вытекают.

Особенности и их следствия

Особенность #1.

Программирование – интеллектуальная деятельность

Упрощенно, путь от идеи нового здания, моста, автомобиля или ракеты до ее реализации выглядит следующим образом: НИР-ОКР-завод. В верхней части этой пирамиды находятся отраслевые НИИ, которые производят идеи и занимаются проектированием новых изделий. На втором этаже пирамиды работают конструкторы в конструкторских бюро, в задачу которых входит реализация нового проекта в чертежах деталей, спецификации материалов, технологиях изготовления и сборки. На нижнем уровне находятся производственные мощности — заводы, на которых инженеры и рабочие воплощают «в железе» эти чертежи, спецификации и технологии.

То, что производят программисты, нематериально – это brainware, результат коллективного мыслительного процесса проектной команды, материализованный на одном из языков программирования.

Гуру программирования Ф. Брукс в 1975 году писал: «Программист, подобно поэту, работает почти непосредственно с чистой мыслью. Он строит свои замки в воздухе и из воздуха, творя силой воображения. Трудно найти другой материал, используемый в творчестве, который столь же гибок, прост для шлифовки или переработки и доступен для воплощения грандиозных замыслов».

Если и проводить аналогию, то программисты работают исключительно на вершине описанной пирамиды. Программирование – это проектирование и только проектирование. Роль конструкторского бюро для программного проекта играют компилятор и сборщик программ. А программистским аналогом завода, который переводит конструкторскую документацию в продукт, доступный потребителю, служит вычислительный комплекс, на котором выполняется созданная программа.

Следствие #1. Производительность программистов с одинаковым опытом по-прежнему будет отличаться в десятки раз.

Брукс говорил об отличие производительности в 10 раз. Роберт Гласс ссылался на эксперименты, в которых был продемонстрирован разброс производительности в 27 раз.

Никто не знает, каким местом человек думает и, как он этим местом это делает. В любой другой отрасли за спиной работника-стахановца сразу же поставили специалиста по научной организации труда, который бы составил карту прогрессивного технологического процесса и установил новые производственные нормативы. А что увидит это специалист из-за спины программиста? Habrahabr.ru?

Следствие #2. Статистика провальных проектов в разработке ПО вряд ли изменится в обозримом будущем.

Давайте вспомним, сколько НИР так и остались на бумаге, не дойдя до ОКР, и сколько еще ОКР закончилось закрытием тематики. Полагаю, что процент инноваций, дошедших до производства от общего числа проектов, выполненных в отраслевых НИИ, будет сравним с процентом успешных программных проектов. И это при том, что ученые в НИИ опираются на достаточно хорошо изученные законы математики, физики и химии, а в программировании аналогичные законы еще не открыты. И в этом состоит вторая особенность программирования.

Особенность #2. Отсутствие законов

Разработка ПО, ИМХО, по ошибке отнесена к инженерии. Инженерия – это там, где применяются достижения науки, техники, используются законы естественных наук для решения конкретных проблем и достижения поставленных целей.

В разработке ПО еще не открыты свои законы Ньютона, нет уравнений Лагранжа или хотя бы сопромата, которые помогли бы нам спроектировать и доказать правильность архитектуры новой нетривиальной программной системы. Наработки математиков в области логики, теории информации, численных методов, реляционной алгебры, теории графов и некоторых других дисциплинах не покрывают сложность задач промышленного программирования.

Даже выдающиеся программисты не возьмут на себя смелость утверждать об архитектуре новой программной системы то, что она будет успешной. Хотя в программировании уже накоплен определенный опыт провалов, который может позволить искушенному программисту увидеть в архитектуре новой системы антипаттерны — источники серьезных будущих проблем. Но не более того.

Существующее состояние Software Engineering напоминает большую поваренную книгу с многочисленными описаниями рецептов однажды успешно приготовленных блюд из ингредиентов, которых никогда в будущем не будет. Завтра новой системе будут другие вычислительные машины, технологии, языки программирования, инструменты и окружающее ПО, новые проблемы взаимодействия с которыми обязательно придется решать.

Следствие #3. Программирование – это ремесло.

А поскольку это ремесло, то человек, научившийся писать программы на C ++, будет также далек от профессионала, как ученик третьего класса средней школы, научившийся писать по-русски, от А. С. Пушкина или Ф. М. Достоевского. Путь к мастерству в ремесле лежит только через опыт. Нельзя научиться разрабатывать программные продукты, читая книги.

Следствие #4. Свобода – необходимое условие работы программиста.

В силу отсутствия открытых законов большинство решений программистских задач находится методом проб и ошибок. У программистов должно быть право на ошибку. Это нормальный атрибут творческого поиска. На ошибках учатся. Умный не тот, кто не делает ошибок, а тот, кто их не повторяет.

Одним из элементов свободы является отсутствие жестких сроков на выполнение задачи. Для профессиональных управленцев отсутствие жестких сроков может звучать как нонсенс, но в творческой деятельности это один из обязательных элементов. Бессмысленно заставлять программистов работать больше, устраивать сверхурочные авралы и субботники. Работать больше, это совсем не значит — работать продуктивнее. Скорее наоборот. Излишнее давление и суета приводят к непродуманным решениям и многочисленным последующим переработкам.

Особенность #3.Отсутствие средств визуализации

Для программных продуктов еще не придумали адекватные инструменты визуализации. Об этом говорил еще Брукс, почти 40 лет назад. Поэтому разработчики ПО часто уподобляются слепым монахам из буддийской притчи.

Следствие #5. Необходимость постоянных коммуникаций участников разработки.

Из опыта. В среднем у каждого участника проекта разработки ПО на всякие разговоры уходит 50% рабочего времени. У нас это называется «синхронизация ментальных моделей». Известно, что слова, тембр и интонация передают только чуть меньше половины информации. Поэтому на передачу информации удаленному участнику команды тратиться в два раза больше времени. Отраслевая методика COCOMO II учит, что если проект выполняется распределенной командой, то его трудоемкость надо умножать на 1,5.

Следствие #6. EQ важнее, чем IQ.

Способность к диалогу и эффективному взаимодействию, умение рассуждать, задавать вопросы, анализировать ответы, искать взаимовыгодное решение в конфликтных ситуациях обязательное качество командного бойца. Креативность и эффективность человека на 80% завися от уровня его эмоционального интеллекта (EQ) и деятельности правого полушария, которое отвечает за целеустремленность, волю, эмпатию, интуицию, способность к эвристическим суждениям.

Если у вас недостаточный EQ, не отчаивайтесь. В отличие от IQ, который формируется в ранней молодости и затем практически не меняется, EQ можно повышать на протяжении всей жизни.

Заключение

Для коллективного программистского творчества скорее уместна аналогия с созданием художественного кинофильма или театрального спектакля. Я полагаю, что количество провальных проектов в этих областях ничуть не меньше, чем в программировании. Дай Бог, если хотя бы треть кинофильмов не «ложится на полки» после первого показа.

И еще одно, что роднит программные проекты с кинематографом. Наличие даже самых звездных актеров не обеспечивает успех фильма. Только талантливый режиссер способен организовать и вдохновить актеров на создание шедевра, открыть новые звезды. А талантливых режиссеров, как, впрочем, и талантливых менеджеров программных проектов, к сожалению, не так много, как хотелось бы.

Программирование | это… Что такое Программирование?

У этого термина существуют и другие значения, см. Программирование (значения).

Программи́рование — процесс создания компьютерных программ.

В узком смысле (так называемое кодирование) под программированием понимается написание инструкций (программ) на конкретном языке программирования (часто по уже имеющемуся алгоритму — плану, методу решения поставленной задачи). Соответственно, люди, которые этим занимаются, называются программистами (на профессиональном жаргоне — кодерами), а те, кто разрабатывает алгоритмы — алгоритмистами, специалистами предметной области, математиками.

В более широком смысле под программированием понимают весь спектр деятельности, связанный с созданием и поддержанием в рабочем состоянии программ — программного обеспечения ЭВМ. Иначе это называется «программная инженерия» («инженерия ПО»). Сюда входят анализ и постановка задачи, проектирование программы, построение алгоритмов, разработка структур данных, написание текстов программ, отладка и тестирование программы (испытания программы), документирование, настройка (конфигурирование), доработка и сопровождение.

Программирование для ЭВМ основывается на использовании языков программирования, на которых записывается программа. Чтобы программа могла быть понята и исполнена ЭВМ, требуется специальный инструмент — транслятор.

В настоящее время активно используются интегрированные среды разработки, включающие в свой состав также редактор для ввода и редактирования текстов программ, отладчики для поиска и устранения ошибок, трансляторы с различных языков программирования, компоновщики для сборки программы из нескольких модулей и другие служебные модули.

Текстовый редактор среды программирования может иметь специфичную функциональность, такую как индексация имен, отображение документации, средства визуального создания пользовательского интерфейса. С помощью текстового редактора программист производит набор и редактирования текста создаваемой программы, который называют исходным кодом. Язык программирования определяет синтаксис и изначальную семантику исходного кода. Компилятор преобразует текст программы в машинный код, непосредственно исполняемый электронными компонентами компьютера. Интерпретатор создаёт виртуальную машину для выполнения программы, которая полностью или частично берёт на себя функции исполнения программ.

Программирование в широком смысле можно разбить на несколько стадий:

• Анализ
• Проектирование — разработка комплекса алгоритмов
• Кодирование и компиляцию — написание исходного текста программы и преобразование его в исполнимый код с помощью компилятора
• Тестирование и отладку — выявление и устранение ошибок в программах,
• Испытания и сдачу программ
• Сопровождение

История

См. также: История языков программирования

Коммутационная панель суммирующей машины IBM 402

Антикитерский механизм из Древней Греции был калькулятором, использовавшим шестерни различных размеров и конфигурации, обусловливавших его работу,^[1] по отслеживанию метонова цикла, до сих пор использующегося в лунно-солнечных календарях.^[2]Аль-Джазари построил программируемый автомат-гуманоид в 1206 году. Одна система, задействованная в этих устройствах, использовала зажимы и кулачки, помещённые в деревянный ящик в определённых местах, которые последовательно задействовали рычаги, которые, в свою очередь, управляли ударными инструментами.

Часто первым программируемым устройством принято считать жаккардовый ткацкий станок, построенный в 1804 году Жозефом Мари Жаккаром, который произвёл революцию в ткацкой промышленности, предоставив возможность программировать узоры на тканях при помощи перфокарт.

Первое программируемое вычислительное устройство, Аналитическую машину, разработал Чарлз Бэббидж (но не смог её построить). 19 июля 1843 года графиня Ада Августа Лавлейс, дочь великого английского поэта Джорджа Байрона, как принято считать, написала первую в истории человечества программу для Аналитической машины. Эта программа решала уравнение Бернулли, выражающее закон сохранения энергии движущейся жидкости. В своей первой и единственной научной работе Ада Лавлейс рассмотрела большое число вопросов. Ряд высказанных ею общих положений (принцип экономии рабочих ячеек памяти, связь рекуррентных формул с циклическими процессами вычислений) сохранили свое принципиальное значение и для современного программирования. В материалах Бэббиджа и комментариях Лавлейс намечены такие понятия, как подпрограмма и библиотека подпрограмм, модификация команд и индексный регистр, которые стали употребляться только в 1950-х годах. Однако ни одна из программ написанных Адой Лавлейс никогда так и не была запущена.

Большая часть работы программистов связана с написанием исходного кода, тестированием и отладкой программ на одном из языков программирования. Исходные тексты и исполняемые файлы программ являются объектами авторского права и являются интеллектуальной собственностью их авторов и правообладателей.

Различные языки программирования поддерживают различные стили программирования (парадигмы программирования). Отчасти искусство программирования состоит в том, чтобы выбрать язык программирования, наиболее полно подходящий для решения поставленной задачи. Разные языки требуют от программиста различного уровня внимания к деталям при реализации алгоритма, результатом чего часто бывает компромисс между простотой и производительностью (или между временем программиста и временем пользователя).

Единственный язык, напрямую выполняемый ЭВМ — это машинный язык (также называемый машинным кодом и языком машинных команд). Изначально все программы писались в машинном коде, но сейчас этого практически уже не делается. Вместо этого программисты пишут исходный код на том или ином языке программирования, затем, используя компилятор, транслируют его в один или несколько этапов в машинный код, готовый к исполнению на целевом процессоре, или в промежуточное представление, которое может быть исполнено специальным интерпретатором — виртуальной машиной. Но это справедливо только для языков высокого уровня. Если требуется полный низкоуровневый контроль над системой на уровне машинных команд и отдельных ячеек памяти, программы пишут на языке ассемблера, мнемонические инструкции которого преобразуются один к одному в соответствующие инструкции машинного языка целевого процессора ЭВМ. (По этой причине трансляторы с языков ассемблера — ассемблера — получаются алгоритмически простейшими трансляторами.)

В некоторых языках вместо машинного кода генерируется интерпретируемый двоичный код «виртуальной машины», также называемый байт-кодом (byte-code). Такой подход применяется в Forth, некоторых реализациях Lisp, Java, Perl, Python, языках для . NET Framework.

Программные средства

Скриншот фрагмента кода на языке Java в текстовом редакторе vim, демонстрирующий подсветку синтаксиса, поддержку Unicode, фолдинг

Программные средства, используемые при разработке программ делятся на системные и инструментальные. В системном обеспечении основными являются операционные системы, инструментальные средства и технологии Windows, Mac OS X, Linux и т. п.

На олимпиадах по информатике и программированию с успехом используются только свободно распространяемые лицензионные инструментальные средства (в большинстве своём распространяются по лицензии GNU GPL). Из языков программирования на олимпиадах по программированию последние годы часто используются языки программирования Паскаль, C/C++ и Java.

Для ведения документации при разработках программ могут использоваться офисные пакеты программ (например, OpenOffice.org и Microsoft Office).

См. также

• Структурное программирование
• Экстремальное программирование
• База знаний
• Логика в информатике
• Хакер
• Блок-схема

Примечания

1. ↑ Ancient Greek Computer’s Inner Workings Deciphered. National Geographic News. November 29, 2006.
2. ↑ Freeth, Tony; Jones, Alexander; Steele, John M.; Bitsakis, Yanis (July 31, 2008). «Calendars with Olympiad display and eclipse prediction on the Antikythera Mechanism». Nature 454 (7204): 614–617. DOI:10.1038/nature07130. PMID 18668103.

Литература

• Дейкстра Э. Дисциплина программирования = A discipline of programming. — 1-е изд. — М.: Мир, 1978. — 275 с.
• Бьярне Страуструп. Программирование: принципы и практика использования C++, исправленное издание = Programming: Principles and Practice Using C++. — М.: Вильямс, 2011. — С. 1248. — ISBN 978-5-8459-1705-8
• Александр Степанов, Пол Мак-Джонс. Начала программирования = Elements of Programming. — М.: Вильямс, 2011. — С. 272. — ISBN 978-5-8459-1708-9
• Роберт У. Себеста. Основные концепции языков программирования / Пер. с англ. — 5-е изд. — М.: Вильямс, 2001. — 672 с. — ISBN 5-8459-0192-8 (рус. ) ISBN 0-201-75295-6 (англ.)
• Иан Соммервилл. Инженерия программного обеспечения / Пер. с англ. — 6-е издание. — М.: Вильямс, 2002. — 624 с.
• Иан Грэхем. Объектно-ориентированные методы. Принципы и практика / Пер. с англ. — 3-е изд. — М.: Вильямс, 2004. — 880 с.

Ссылки

• Программирование в каталоге ссылок Open Directory Project (dmoz).

Программные мероприятия

Послушайте это

практика

Джеймс Уиттакер

Мальчик в одиночестве сидит на заборе, грустно глядя,
слеза катилась по его лицу, глядя на группу детей, играющих в
площадка. Это одинокий изолятор, внутри больно, чтобы иметь возможность присоединиться к
но ему так угрожали отношения с самим собой и другими, что он
не может. (ДеНун, 1965, стр. 88).

Все из нас, кто работал с детьми с нарушениями, признают
бедственное положение пустого ребенка: ребенка, который не может легко заводить друзей или
который считает себя таким ничтожеством, что никто не может хотеть быть его
друг. Один из важнейших компонентов любого плана лечения
такому юноше пришлось бы тщательно включать свое участие в
выбранные и контролируемые программы деятельности, где он мог бы начать изучать новые навыки общения со сверстниками и развивать свои
собственное зародышевое чувство собственного достоинства. Квалифицированные клиницисты пришли к выводу
программ деятельности как не просто приятное дополнение к психотерапии,
но как значимая и необходимая часть лечения ребенка. Редл и
Вайнман говорят о программах активности как о полноценном терапевтическом инструменте»;
они довольно решительно заявляют, что программирование может играть определенную роль
в клинической задаче сам по себе, а не только заменяющий время
для психиатрических контактов в остальное время дня (Редл и Уайнман,
1957, с. 393).

Некоторые теоретики показали, что деятельность имеет
реальность и поведение, влияющее на власть само по себе (Гамп и
Саттон-Смит, 1965, с. 414), в то время как другие указывали, что некоторые
конкретные потребности развития детей удовлетворяются посредством деятельности:
овладение навыками, освобождение от агрессии, овладение отношениями и
искусство сублимации (Конопка, 1954, с. 141-146). Играй, как описано
по Беттельгейму (1950, стр. 218), это та область, где ребенок испытывает и
развивает свою независимость и учится держать себя в руках
сверстники. Очевидно, что такую ​​важную часть детского мира, как игру, нельзя рассматривать как единообразное событие или как совершенно случайное явление.
Мероприятия. Пиаже дал нам некоторое представление о сложной нормативной
структура, регулирующая то, что на первый взгляд кажется незапланированным
деятельность (1951). Эриксон дает нам некоторое представление о потенциальных возможностях
детской игры как средства обучения:

Детская игра не эквивалентна игре взрослого
… это не отдых. Взрослый шагает боком в другую
реальность; играющий ребенок продвигается вперед к новым этапам мастерства
(Эриксон, 1950, стр. 194-195).

Наконец, Редл и другие отметили огромное
влияние структуры игр и занятий на участников
в них (Редль, 1966, с. 87). О чем же мы говорим, когда
обсудить этот довольно сложный предмет программирования деятельности? Для нашего
Для этой цели мы можем думать о программе как о любой деятельности, в которой
дети занимаются либо с другими детьми, либо со взрослыми. Четко,
это довольно расплывчатое определение программы включает в себя многое, но оно
Хорошо помнить, что мир ребенка — это мир игры. С или
без вмешательства взрослых занятия приносят пользу как
для отдельного ребенка и для группы. Возможно, никакой другой носитель
лучше разработан, чтобы позволить отдельным детям приобрести чувство
компетентность и господство над окружающим миром. Деятельность также обеспечивает
возможность попрактиковаться в групповом участии, поэкспериментировать с новыми
роли в ситуации небольшой группы, а также опробовать вновь приобретенные
навыки общения со сверстниками.

Действия также могут использоваться в качестве диагностических инструментов для
оценивать не только отдельных детей, но и групповую структуру и
процессы принятия решений. Большинство материалов дела, сопровождающих
детей в лечебные центры-интернаты имеют избыток интрапсихических
оценочные данные, но недостаток материала, относящегося к тому, как ребенок
действует в групповой ситуации. Мы часто хорошо осведомлены о детской
недостатки в обучении, но, как правило, упускают из виду тот факт, что многие дети
просто не умеют развлекаться. Овладение программной деятельностью
дает им по крайней мере один конкретный и востребованный на рынке навык сверстников.
Наконец, если мы действительно верим, что программы деятельности — это не просто
приятное дополнение к психотерапии, но функционируют как полноценные
терапевтические средства, то программы активности должны быть гарантированно
товаром в терапевтической среде, а не чем-то, что позиционируется исключительно как
награда за хорошее поведение. Это не означает, что мы всегда
предоставить широкий спектр деятельности для всех детей во все времена. Это
было бы мало смысла, например, предлагать партию в шахматы
ребенок дико из-под контроля. С другой стороны, многие из представленных
проблемы подростков: плохие отношения со сверстниками, агрессивные вспышки,
а низкая самооценка часто лучше поддается лечению в контексте
активности, чем пятидесятиминутное собеседование в офисе. Следовательно,
важно, чтобы мы не ограничивали использование этого инструмента теми моментами, когда
дети находятся в хорошей психологической форме.

Ссылки

Беттельхейм, Б. (1950). Любви недостаточно.
Гленко, Иллинойс: Free Press

ДеНун, Б. (1965). Лошади, наживка и шоколадный торт. В
Генри В. Майер (ред.), Групповая работа в рамках стационарного лечения .
Нью-Йорк: Национальная ассоциация социальной работы.

Эриксон, Э.Х. (1950). Детство и общество.
Нью-Йорк: WW Нортон

Гамп П. и Саттон-Смит Б. (1965). Терапевтическая игра
методы. Николас Дж. Лонг, Уильям К.

Норс и Рут Г. Ньюман (ред.), Конфликт в
класс . Белмонт, Калифорния: Wadsworth

Konopka, G. (1954), Групповая работа в учреждении ,
Нью-Йорк: Association Press

Piaget, J. (1950). Игра, мечты и имитация в
детство. Нью-Йорк: В.В. Norton

Редл, Ф., и Уайнман, Д. (1957). Агрессивный
ребенок. Гленко, Иллинойс: Free Press

Редл, Ф. (1966). Когда мы имеем дело с детьми.
Нью-Йорк: Free Press

Эта функция: Whittaker, J.K. (1969) Программа мероприятий их
выбор и использование в терапевтической среде. В Trieschman, A.E.,
Уиттакер, Дж. К., и Брендтро, Л. К. (ред.), Другие 23 часа: ребенок
работа по уходу за эмоционально неуравновешенными детьми в терапевтической среде .
Нью-Йорк: Альдин де Грюйтер. стр. 100-102

Познакомьтесь с компьютерным программированием с помощью этого элементарного задания по кодированию

Это элементарное задание по программированию является отличным введением в основы компьютерного программирования и идеально подходит в качестве учебного пособия по программированию в классе или домашнего обучения для детей от детского сада до 5-го класса.

После завершения задания по программированию дети могут вместе создать свой лабиринт и передать свою письменную программу, чтобы помочь своим сверстникам (или братьям и сестрам в нашем случае) пройти через лабиринт.

Это задание прекрасно подходит для проведения Часа кода в классе или на дому! Аналогичные действия по блочному кодированию также доступны на веб-сайтах и ​​в приложениях для детей, включая Scratch, Kodable и Code.org.

Почему важны действия по программированию без подключения к сети?

Упражнения по программированию без подключения к сети позволяют учащимся участвовать в кинестетических возможностях, которые помогают им связать изучаемые концепции со своей собственной жизнью.

Эти задания по кодированию предназначены для поощрения сотрудничества между сверстниками, когда учащиеся работают в группах или парах, разрабатывая решения и тестируя их вместе.

Занятия без подключения к сети отлично подходят для классных комнат или дома, где нет доступа к Интернету или компьютеру, а также для молодых учащихся, у которых нет опыта работы с компьютерами. Никогда не рано начинать учить детей программировать.

Этот пост содержит партнерские ссылки. Как партнер Amazon, наш семейный код зарабатывает на соответствующих покупках. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашей Политикой раскрытия информации для получения более подробной информации.

Почему деятельность STEAM?

STEAM — это аббревиатура от Science, Technology, Engineering, Art и Math.

STEAM, как и STEM, представляет собой интегрированный подход к обучению, который побуждает учащихся устанавливать связи между понятиями, которые они изучают, и тем, как они применяют их к реальным проблемам.

STEAM помогает учащимся задавать вопросы, решать проблемы, творчески мыслить и находить инновационные решения. Многие школы включили учебные мероприятия STEAM в свою учебную программу, но никогда не рано начать развивать навыки критического мышления.

Мы любим учиться, играя в нашем доме, и получать удовольствие от занятий для малышей и подростков!

Упражнение по кодированию Цели обучения

Учащиеся напишут программу для перемещения по своему лабиринту, а затем будут работать в парах, чтобы представить программу другим. Дети узнают, как преобразовывать движения в символические инструкции с помощью команд и записывать движения в виде последовательности команд, написав программу!

Другие навыки компьютерного программирования включают в себя написание алгоритма путем упорядочивания команд в виде последовательных шагов в программе,

Дети научатся отлаживать или выявлять неудачные команды и модифицировать программу, а также предсказывать ходы, используя логическое мышление, чтобы вывести своего товарища по команде из начало лабиринта, чтобы закончить.

Наконец, контроллер будет передавать алгоритмы в виде программ товарищам по команде, которые будут выполнять программы, действуя как роботы!

Основные термины компьютерного программирования

• Команда : инструкция для компьютера
• Алгоритм : список команд, которым вы можете следовать для выполнения задачи

Программа, написанная для алгоритма: компьютер

• Ошибка : ошибка, которая останавливает работу программы
• отладки : поиск и исправление ошибок в программе

ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЕЙСТВИЯ ДЕЙСТВИЯ КОДИРОВАНИЯ

• Объекты для использования в качестве препятствий (может быть угодно)
• Pen
• Paper

8 8 это позже в сообщении )

• Необязательно: Давайте код! Набор действий

Вы также можете получить полный урок программирования без подключения к сети, подписавшись на наши печатные формы STEAM. Полный урок программирования включает в себя все, что вам нужно для этого занятия, и отлично подходит для занятий по программированию в классе или дома!

Подпишитесь здесь!

Подпишитесь, чтобы получать печатные материалы STEAM, включая нашу деятельность Coding the Way Unplugged Coding!

Печатные формы STEAM

Деятельность в STEAM

Установив этот флажок, вы подтверждаете, что хотите получать сообщения электронной почты от OurFamilyCode.

Закодируйте путь в лабиринте. Элементарное упражнение по кодированию без подключения к сети

Каждому учащемуся понадобится один рабочий лист «Создай свой лабиринт», один справочный лист «Программируй свой лабиринт», «Препятствия» (вырезанный) и один рабочий лист «Напиши свой лабиринт».

Только первые два рабочих листа доступны без полного урока кодирования, но вы можете использовать чистый лист бумаги для написания своей программы.

Расставьте препятствия на рабочем листе «Создай свой лабиринт». Необязательно использовать все предусмотренные препятствия.

Если вы используете рабочие листы, представленные на этой странице, препятствия можно нарисовать в квадратах. Попробуйте нарисовать препятствия, которые вы собираетесь использовать в реальной демонстрации лабиринта.

Используйте команды Code Your Maze, чтобы написать алгоритмы для своего лабиринта в строках, указанных на листе Write Your Code. Учащийся повторно посещает свой лабиринт и проверяет свою программу на наличие ошибок и при необходимости отлаживает ее.

<<НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ЗАГРУЗИТЬ КОД ВАШЕГО РАБОЧЕГО ТАБЛИЦА КОМАНДЫ ЛАБИРИНА>>

Работайте в парах, чтобы создать свой лабиринт в реальной жизни. Затем один человек в каждой паре станет программистом, а другой — шагающей машиной.

Программист будет перемещать машину по лабиринтам, сообщая код с помощью программы, написанной на шагах 1-3.

Используйте полноразмерные изображения лабиринта ( возьмите их в полном уроке для подписчиков ) как препятствия для презентации программы в классе. Вы также можете использовать свои собственные препятствия, чтобы спроектировать свой лабиринт.

Вопросы для обсуждения во время работы по программированию без подключения к сети

• Что такое команда?
• Можете ли вы определить алгоритм?
• Как узнать, есть ли ошибка в вашей программе?
• Что такое ошибка? Как это исправить?

Как включить все дисциплины STEAM в деятельность по компьютерному программированию

Естествознание

Это занятие сосредоточено на основах компьютерного программирования и делает акцент на социальной стороне информатики. Попробуйте объяснить, как работает компьютер и как компьютер получает информацию.

Технологии

Это элементарное задание по кодированию предназначено для того, чтобы помочь молодым программистам понять основы кодирования. Чтобы изучить другую концепцию компьютерного программирования, создайте лабиринт с ошибкой, а затем попытайтесь ее отладить.

Вы также можете использовать это задание с роботами-кодировщиками для детей! Вот некоторые из наших любимых роботов для детей: робот-кодировщик Botley™ и робот-изобретатель LEGO.

Инженерное дело

Проектирование лабиринта — это отличное занятие по критическому мышлению. Создайте несколько сложных препятствий, чтобы перемещаться по ним, как башне из кубков! Убедитесь, что ваши лабиринты идут от одного конца к другому и должны преодолевать множество препятствий. Добавьте правила препятствий (например, вы должны пройти 5 препятствий), чтобы расширить свое мышление.

Art

Нарисуйте свои препятствия и раскрасьте их. Не забудьте включить препятствия, которые вы будете использовать в своей партнерской деятельности.

Математика

Сколько различных программ путей вы можете пройти через свой лабиринт? Какой путь требует наименьшего количества шагов? Какой путь требует больше всего шагов?

Некоторые книги для чтения во время занятий по программированию без подключения к сети

Ознакомьтесь с этими замечательными книгами по информатике для детей!

• Лорен Ипсум: История о компьютерных науках и других невероятных вещах Карлоса Буэно
• Кто сказал, что женщины не могут быть программистами? История Ады Лавлейс, Таня Ли Стоун
• Hello Ruby: Adventures in Coding Линда Люкас
• How to Code a Sandcastle Джош Фанк

31 Days of Low Prep STEAM Activities for Kids

Это задание является частью нашего 31 Days Low Prep STEAM Занятия для детей.