Среда APP Inventor разработки мобильного ПО как решение проблемы обучения школьников средних классов программированию

Уже с появлением первых языков программирования, разработчики и педагоги стремились к тому, чтобы максимально упростить обучение. Блочное программирование – самая последняя разработка. Процесс программирования стал больше похож на собирание конструктора, где каждая деталь имеет свои имя и назначение. Если конструктор собрать правильно, то получится настоящий рабочий код. 

До недавнего времени проблема обучения школьников средних классов программированию казалась неразрешимой — прежде всего из-за отсутствия инструмента, который, с одной стороны, был бы достаточно прост в освоении, а с другой — позволял бы создавать действительно стоящие продукты. Попытки поголовно обучать школьников Бейсику или Паскалю приводили только к тому, что предмет «информатика» оказывался по зубам лишь очень узкому кругу учащихся — тем, кому в силу интеллектуальных особенностей, семейного воспитания или чрезвычайного везения с учителем удавалось продвинуться в освоении программирования дальше, чем другим. Для большинства остальных школьников информатика так и оставалась чем-то недоступным.

Ситуация начала меняться в начале 2000-х годов, с возникновением и развитием визуальных языков программирования, флагманом которых по праву считается язык Scratch. Этот язык совершил настоящую революцию в школьном преподавании программирования под десктопные ОС. Программировать на Scratch так же легко, как складывать детскую мозаику-паззл. Операторы и процедуры языка представляют собой цветные блоки. Перетаскивая и соединяя их, мы создаём программы. Ошибку в синтаксисе этого языка сделать просто невозможно — если блоки не встанут рядом, паззл просто не сложится.

Естественным развитием этого подхода стал язык программирования App Inventor, разработанный профессором Массачусетского технологического института (MIT) Халом Абелсоном в 2010 году. В основе его — тот же принцип перетаскивания визуальных кирпичиков и собирания программы из блоков.

Отличие App Inventor от Scratch состоит в том, что App Inventor ориентирован не на десктопное использование, а предназначен для создания приложений под мобильное устройство — смартфон или планшет с ОС Android. Он умеет, например, «понимать» данные акселерометра мобильного гаджета, управлять встроенной камерой, видит, как ориентирован телефон в пространстве и многое другое.

MIT App Inventor - это облачная среда быстрой визуальной разработки приложений для платформы Android (Рисунок 1). Для разработки приложений в App Inventor требуются базовые знания языка программирования Java и Android SDK. Построение программ в среде разработки MIT App Inventor осуществляется полностью в визуальном режиме с использованием перетаскиваемых блоков программного кода на простейшем языке программирования, который напоминает Basic.

App Inventor — это полностью облачное приложение. Чтобы начать программировать на нём, нужен только интернет и браузер. Интерфейс на английском и на русском языках.

В App Inventor приложения строятся объединением стандартных компонентов. Компоненты являются основным элементом разработки Android-приложений. Некоторые компоненты очень просты, например Label(метка), который просто показывает текст на экране, или Button, который реализует кнопку. Другие же компоненты более сложны: Canvas, в котором можно располагать изображения или анимацию; accelerometer (motion) sensor, который работает как контроллер от Wii, и определяет когда вы трясете или переворачиваете телефон; компоненты, отправляющие сообщения, проигрывающие видео, получающие данные с сайтов, и много других.

Рисунок 1. Среда разработки MIT App Inventor

Интерфейс языка программирования MIT App Inventor состоит из двух основных частей — дизайнера и редактора блоков.

Для начала работы с MIT App Inventor потребуется перейти на страничку с проектами и создать новый проекn (Рисунок 2).

Рисунок 2. Окно создания нового проекта

В дизайнере мы конструируем наше приложение из элементов — экранов, кнопок, ячеек, изображений, звуков. (Рисунок 3).

Рисунок 3. Страница нового проекта MIT App Inventor

В редакторе блоков программируется поведение этих элементов.

Рисунок 4. Программирование блока

Как вы видите формат работы со средой MIT App Inventor доступный и достаточно мобильный для разных возрастов и принципов работы с детьми.

В изучении программирования, одной из основных сложностей является то, что надо запоминать большое количество слов-команд, структуру кода.В MIT App Inventor цветные блоки всегда подсказывают, что с помощью них можно выполнить.

Программирование одновременно творческий и логический процесс. С чем новичкам справится не легко. Применение блоков минимизирует когнитивную нагрузку до восприятия считанного числа цветных деталей. Обучаемый больше сосредотачивается на том, как именно их расставить правильно.

Ошибку в коде всегда найти нелегко. Представьте, как тяжело ребенку, когда его программа не работает, просто потому, что он забыл поставить точку с запятой в конце строки. Множество мелких ошибок часто отбивает желание у новичков продолжать программировать. Блоки уменьшают количество таких ошибок. Достаточно логически думать, как правильно соединить их друг с другом.

Таким образом, можно смело сказать, что блочное программирование идеально подходит не только для детей, но и для тех, кто не готов мгновенно принять и впитать огромное количество информации при обучении.