УДК 371

Использование различных интегрированных сред разработки при обучении с целью повышения мотивации обучающихся к изучению программирования

Сайдуллина Екатерина Вячеславовна – АНО «Центр информационных технологий «РазвИТие», Снежинск.

Аннотация. Организация обучения программированию школьников с использованием различных интегрированных сред разработки будет повышать мотивацию обучающихся к изучению программирования. В статье рассмотрены некоторые среды разработки, которые можно использовать для организации обучения программированию на примере мультипарадигмального языка программирования Python.

Ключевые слова: преподавание, образование, программирование, среда разработки, цифровые технологии, обучение, студенты, Python.

Роль содержательного блока «Программирование» в школьном курсе информатики изменялась уже не один раз. На данный момент обучение основам программирования очень актуально. Программирование учит детей работать с информацией, структурировать ее, мыслить по-новому, понимать, как работает компьютер с информацией, его возможности и ограничения тоже очень важны [1].

В соответствии с федеральными государственными стандартами основного и среднего общего образования [3, 4], при обучении программированию в рамках школьного курса информатики рекомендуется использовать такие учебные языки как Python, Pascal и Школьный Алгоритмический Язык. При этом необходимо отметить, что Школьный Алгоритмический язык – это формальный язык, который предназначен для записи алгоритмов и используется для поддержки начальных курсов информатики и программирования, в основной и средней школе. Поэтому к основным учебным языкам программирования, изучаемым в школе, в первую очередь, относятся Pascal и Python [2].

В последние годы наблюдается тенденция выбора учениками одиннадцатых классов при сдаче единого государственного экзамена по информатике (ЕГЭ) языка программирования Python. Безусловно, их выбор обусловлен практической применимостью: Python прекрасно подходит для решения разного типа заданий, требует меньше времени для написания кода, так как его синтаксис логичен и понятен для школьника, нежели другие языки программирования высокого уровня, затрачивается меньше времени на отладку кода, ввиду, опять же, особенностей синтаксиса.

Кроме самого обучения программированию требуется также обучить школьников работать в среде программирования, ознакомить их с интерфейсом, настройками, возможностями среды. При работе в одной и той же среде, с одним и тем же визуальным образом, у обучающихся может начать снижаться интерес к дальнейшему обучению, что отразится на результатах учебной деятельности. Если же предоставить возможность обучаться в разных средах разработки, то это повысит мотивацию к изучению программированию, а также даст возможность расширить навыки программирования. Рассмотрим некоторые среды разработки.

Среда разработки IDLEShell является наиболее подходящей для первичного знакомства с программированием для школьников. На рисунке 1 представлен интерфейс среды разработки IDLEShell. 

Рисунок 1. Внешний вид IDLEShell

Функциональность приложения "IDLE" заметно отстает от продвинутых интегрированных сред разработки, таких как PyCharm или VS Code. Она не идеально подходит для масштабных проектов с множеством файлов, где требуется тонкая настройка параметров отладки и глубокий анализ кода. Однако, она отлично подходит для решения задач и изучения языка Python, позволяя быстро проверять написанный код. В числе достоинств "IDLE" стоит отметить его компактный размер и быструю работу. Приложение занимает всего несколько мегабайт и не требует отдельной установки, так как оно включено в комплект поставки Python.

Сейчас PyCharm является очень популярной разработкой для решения задач, особенно тех, которые относятся к Единому государственному экзамену по информатике и ИКТ. На рисунке 2 представлен интерфейс среды разработки PyCharm.

Рисунок 2. Внешний вид PyCharm

PyCharm - это IDE на языке Python, разработанная компанией JetBrains. Среди программистов, работающих с Python, она занимает второе место по популярности, уступая только Visual Studio Code, который выбирают 31% разработчиков. Благодаря своим инструментам, PyCharm обеспечивает полный цикл разработки, включая написание, отладку и тестирование кода. Это позволяет легко вносить изменения в программу сразу в нескольких местах, а встроенный форматер приводит код в соответствие со стандартом PEP 8. Кроме того, IDE поддерживает работу с другими языками программирования, синхронизацию с системами контроля версий и развертывание кода. Базовый функционал PyCharm можно расширить с помощью плагинов, которые позволяют настраивать интерфейс и добавлять дополнительные инструменты.

VS Code - многофункциональная среда разработки, которая уже стала неотъемлемым инструментом для программистов во всем мире.  На рисунке 3 представлен интерфейс среды разработки VS Code.

Рисунок 3. Внешний вид VS Code

Visual Studio Code (VS Code) – это универсальный редактор кода, разработанный компанией Microsoft и основанный на фреймворке Electron. Он позволяет создавать кросс-платформенные приложения, используя веб-технологии. Отличительной чертой VS Code является его универсальность – он не ограничен конкретным языком программирования. Благодаря этому редактору можно создавать веб-сайты, разрабатывать мобильные приложения, работать с базами данных и тестировать сервисы. Большая библиотека плагинов дает возможность расширить функционал редактора, а в случае, если нужного плагина нет, всегда есть возможность создать свой собственный.

Богатый набор возможностей, предлагаемый инструментом VS Code, действительно впечатляет. При работе с редактором, предоставляющим возможности подсветки синтаксиса, автоматического дополнения, отладки и рефакторинга, процесс написания кода становится более эффективным. Подсветка различными цветами функций, классов, переменных и других элементов позволяет легче ориентироваться в коде. Также, при вводе строки, редактор предлагает варианты ее завершения, что экономит время и уменьшает вероятность ошибок. Ошибки в коде выделяются подсветкой и редактор предлагает возможные исправления. Важно, что редактор поддерживает полноценный режим отладки, что позволяет проверить код на наличие ошибок и взаимодействовать с ним в процессе исполнения. Кроме того, редактор выводит советы для улучшения кода и повышения производительности, подсказывая, какие конструкции можно заменить. Например, при разработке проекта на языке Python можно запустить отладку кода нажатием клавиши F5.

VS Code можно запускать даже на компьютерах с низкими техническими характеристиками. Этот редактор способен функционировать на машинах, которые оснащены всего лишь 1 Гб оперативной памяти и процессором с тактовой частотой 1,6 ГГц. Одним из приятных особенностей VS Code является его абсолютная бесплатность.

Проанализировав работу в различных интегрированных средах разработки, можно сделать следующие выводы, что их применение при обучении:

1. позволяет обучающимся проработать навыки структурного программирования, не зависимо от среды разработки;
2. приучает обучающихся мыслить не шаблонно;
3. позволяет подобрать под разные типы задач подходящую среду разработки;
4. расширяет кругозор обучающихся;
5. даёт возможность научиться разбираться с различными интерфейсами программ.

Список литературы

1. Кожанова, А. М. Преподавание программирования в классах с углубленным изучением информатики / А. М. Кожанова, Т. И. Крылова // Физико-математическое и естественно-научное образование: наука и школа : Материалы Всероссийской научно-практической конференции преподавателей высшей и средней школы, Йошкар-Ола, 29 апреля 2022 года. – Йошкар-Ола: Марийский государственный университет, 2022. – С. 134-139.
2. Маркелов, В. К. Преимущества использования языка Python при обучении программированию в школьном курсе информатики / В. К. Маркелов, О. А. Завьялова // Современные тренды образования: Материалы V Всероссийской (национальной) педагогической научно-практической конференции, Шуя, 15–16 декабря 2022 года / Отв. редактор Г.Е. Муравьёва. – Шуя: Шуйский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Ивановский государственный университет", 2023. – С. 77-81.
3. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования URL: https://fgos.ru/fgos/fgos-ooo/ (дата обращения 14.12.2021).
4. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования URL: https://fgos.ru/fgos/fgos-soo/ (дата обращения 14.12.2021).