Pomiń polecenia Wstążki
Przeskocz do głównej zawartości
Drukuj

Programowanie jak nauka czytania

27.09.2013 | Aktualizacja: 30.09.2013 13:36

Jarosław Drapała z Wydziału Informatyki i Zarządzania Politechniki Wrocławskiej jest współtwórcą projektu "Język maszyn" (fot. Krzysztof Mazur)

W październiku w 60 wrocławskich szkołach podstawowych rozpocznie się nauka nowego przedmiotu – języka maszyn. Póki co tylko dla zainteresowanych uczniów, jeżeli się sprawdzi – będzie stałym elementem kształcenia.
- Dzieci muszą uczyć się programowania, żeby nie być niewolnikami komputera, a ich twórczymi użytkownikami – mówi Jarosław Drapała z Wydziału Informatyki i Zarządzania Politechniki Wrocławskiej, współtwórca projektu.
Jako dziecko uczył się pan w szkole podstawowej programowania?
Zacznę od tego, że podstawówkę kończyłem w Chałupkach Dębniańskich – to jest bardzo mała wieś na Podkarpaciu. Stamtąd właśnie pochodzę. Z programowaniem zetknąłem się dopiero w szkole średniej. I dobrze wspominam to spotkanie – pewnie dlatego, że lubiłem matematykę i fizykę. Tak zwani humaniści raczej niewiele z tej nauki programowania wynieśli.
Dlaczego?
Bo sposób, w jaki przekazywana była wiedza, od razu skreślał tych, którzy nie czują się dobrze np. w wyznaczaniu największego wspólnego dzielnika czy wyznaczeniu zer  funkcji kwadratowej (śmiech). Następował już wtedy proces selekcji. I wydawało nam się, że tak właśnie powinno być. Jedni się do tego nadają, a inni po prostu nie.
A tak nie jest, że jedni mają predyspozycje do tzw. nauk ścisłych, a inni nie i to się przekłada na naukę programowania?
Właśnie, że nie. W dużej mierze zależy to od sposobu przekazywania wiedzy. Wystarczy zerknąć do podręczników do nauki programowania i od razu odbijamy się o treści wyrażone w sposób matematyczny. A to na pewno odstrasza.
Wasz projekt jest trochę wywrotowy, bo chcecie uczyć programowania już dzieci w podstawówce.
Zgadza się. Tak jak uczą się czytania, pisania czy liczenia. We współczesnym świecie z techniką do czynienia mają wszyscy. I to od najmłodszych lat. Stąd właśnie narodził się pomysł, żeby uczyć dzieci takiego nazwijmy to ”technicznego” myślenia. Inspirację do napisania projektu dał nam Zbigniew Rybczyński - światowej sławy reżyser, laureat Oscara. Zafascynowało go programowanie. Zauważył, że wszystko, co się dzieje w komputerze, cała grafika i dźwięk są przez kogoś – mniej lub bardziej bezpośrednio - napisane. Dostrzegł w tym znak naszych czasów. Nie ma ucieczki przed maszynami, trzeba nauczyć się z nich jak najlepiej korzystać. Do tej pory za analfabetę uważano tego, kto nie umie czytać i pisać, według Rybczyńskiego już niedługo będzie to ktoś, kto nie potrafi programować (oczywiście w zakresie podstawowym). Dzieci powinny więc zacząć się uczyć języka programowania na równi z nauką języka ojczystego, to musi być element kształcenia podstawowego. Potem należy odpowiednio dostosowywać poziom nauki. Ten pomysł nazwano nawet „Paradygmatem Rybczyńskiego”.
Przejdźmy od idei Zbigniewa Rybczyńskiego do realizacji projektu.
Należę do Akademii Młodych Uczonych i Artystów. Na jednym z naszych spotkań Jakub Jernajczyk (matematyk i artysta z ASP) rzucił hasło opracowania nowego programu nauczania, skierowanego do masowego odbiorcy. Jestem informatykiem, więc od razu zainteresowałem się tym pomysłem. Dołączył do nas filozof-matematyk Bartłomiej Skowron z UWr. Zaczęły kiełkować pierwsze propozycje, rozwiązania. Spotkaliśmy się z Rybczyńskim, który wyjaśniał nam swoją koncepcję. Muszę przyznać, że trochę czasu zajęło nam zrozumienie, o co tak naprawdę mu chodzi. Cięgle mieliśmy w głowie schematy o tym, jak powinno się uczyć programowania. Nie mogliśmy wyjść poza nie. Rybczyński chce nauczyć dziecko pewnego sposobu myślenia. Trafiać do niego nie bezpośrednio przez problemy matematyczne czy algorytmiczne, ale poprzez obraz i dźwięk. Żadnych wzorów, żadnych funkcji. Zmodyfikowaliśmy nieco pierwotny sposób realizacji idei pomysłodawcy i wyszedł z tego autorski program odbiegający nieco od pierwotnej wersji.
Trudno jest mi sobie wyobrazić, jak 7-letnie dziecko można nauczyć się programowania. Zdradzi pan kilka pomysłów?
Mnie też na początku trudno było to zrozumieć. Ale można. Już wyjaśniam. Najpierw jednak jeszcze kilka słów o samych założeniach. Program opiera się na elementarnych zdolnościach percepcyjnych człowieka, tj. widzenia i myślenia wzrokowego. W przyszłości planujemy też wykorzystać dźwięk. Już rozmawiamy z muzykami, jak to zrobić. Celem programu nie jest kształcenie programistów, lecz kształcenie osób potrafiących w sposób świadomy i twórczy wykorzystywać maszyny (w tym komputery) w dowolnej dziedzinie sztuki, nauki i techniki. Czyli, żeby nie być ich niewolnikiem.
Będę drążyć dalej, proszę o konkretne przykłady waszej metody.
Stworzyliśmy takie środowisko, które jest wyposażone w język graficzny będący prototypem programowania. Ten język graficzny oparty jest na piktogramach, nie jest to klasycznie rozumiany język programowania. Mamy zatem symbole (np. czerwone kółko, puste kółko, strzałki) i obszar, który nazwaliśmy sceną. Dziecko ma przeprowadzić czerwone kółko do celu oznaczonego przez kółko bez wypełnienia. Ruch kółka oznaczany jest symbolami strzałek. Dziecko poznaje procedury: idź w prawo, idź w lewo, do góry i na dół. Na tym pierwszym etapie chcemy wprowadzić prototyp zmiennej, oczywiście nie nazywając tego w ten sposób. Stworzyliśmy więc pojęcie „paczki”, które stanowi przygotowanie do wprowadzanego na dalszym etapie pojęcia zmiennej. Wszystko to nie musi odbywać się na komputerze, ale np. na planszy zrobionej z kartonu albo nawet na podłodze, a dzieci są pionkami – taki element gry. Potem dochodzi trudniejszy etap, z pełnym wykorzystaniem komputera, kiedy kółko zastępujemy mrówką. Dziecko musi nauczyć się wydawać mrówce polecenia, aby robiła dokładnie to, co ono zamierza. Zaczynamy od zabawy, ale stopniowo przechodzimy do poważnego programowania. I to w taki sposób, żeby dziecko nawet nie zauważyło, kiedy to się stało.
Testowaliście już tę metodę na dzieciach?
Jednym z królików doświadczalnych był mój 4-letni syn. Całkiem nieźle sobie radził z kółkiem. Nauczycielom, którzy uczestniczyli w pierwszych szkoleniach, praca z mrówką dostarczała dużo radości. Sprawdzałem też metodę na studentach – działała świetnie (śmiech).
Na jakim etapie obecnie jest wasz projekt?
Przeszkoliliśmy grupę 130 nauczycieli, którzy włączyli się w program. Tu podkreślę, że od początku współpracujemy z Wrocławskim Centrum Akademickim i Wrocławskim Centrum Doskonalenia Nauczycieli. Wśród uczestników szkolenia są matematycy, poloniści, historycy, muzycy, językowcy, ale też nauczycielka oligofrenopedagogiki. Cenne były dla nas ich uwagi, oni są przecież praktykami. Większość z nich entuzjastycznie podchodziła do naszej metody. Zdarzali się też malkontenci, co mnie zupełnie nie dziwi. Nas Rybczyński też musiał przekonać, chociaż byliśmy otwarci na jego ideę. W czerwcu do prac nad treścią programu dołączył Radosław Rudek z Uniwersytetu Ekonomicznego, były pracownik Politechniki Wrocławskiej.
Planujecie wydać jakiś podręcznik?
Opracowaliśmy ogólnodostępny skrypt dla nauczycieli i zestaw ćwiczeń. Powstała też aplikacja do pobrania. W planach mamy też wykorzystać roboty Lego Mindstorms. Studenci  w ramach zespołowego przedsięwzięcia inżynierskiego spróbują zrealizować środowisko programowania robotów w zaproponowanym przez nas języku graficznym, na urządzeniu z interfejsem dotykowym. Zgłosił się nawet nauczyciel, który dysponuje takimi robotami i ma możliwość sprawdzenia pomysłu z uczniami. Może nawet okaże się, że dzieci w przedszkolu są w stanie nauczyć się podstawowych elementów programu. Więcej o projekcie można poczytać na stronie www.jezykmaszyn.pl.
Skąd nazwa „język maszyn”?
Po serii spotkań z nami zaproponował ją Maciej Litwin z Wrocławskiego Centrum Akademickiego. Ma on plany użycia programu w nieco szerszym kontekście niż edukacja szkolna, mam nadzieję, że niebawem poznamy szczegóły tego pomysłu. 
Wzorowaliście się na jakimś programie realizowanym już w innych krajach? 
Projekt język maszyn jest naszym, oryginalnym wytworem. Wyrasta on na gruncie niepowtarzalnej atmosfery akademickiej miasta Wrocławia i czerpie inspiracje z bogatego dorobku polskich dydaktyków informatyki. Nie wzorujemy się na nikim, a raczej proponujemy nowy wzór do naśladowania. Wiem, że w szkołach angielskich i w Estonii wprowadzane są programy o zbliżonych założeniach. Nie znam jednak ich szczegółów, nie wiem nawet czy stanowią nową propozycję programową, czy tylko korzystają z dostępnych narzędzi dydaktyki informatyki. Uważamy, że projekt jest pionierski zarówno w zakresie celu, jakim jest nauczanie masowe oraz sposobu jego realizacji, zawartej w skrypcie do języka maszyn.
Rozmawiała Iwona Szajner
• Wszyscy autorzy programu „język maszyn” są członkami Akademii Młodych Uczonych i Artystów - AMUiA (akademia.wroc.pl), działającej przy Wrocławskim Centrum Akademickim. Akademia łączy przedstawicieli różnych dziedzin nauki i sztuki ze środowiska wrocławskiego i rozpowszechnia swoimi inicjatywami ideę jedności wiedzy. Z ramienia miasta projektem zajmuje się Wydział Edukacji, natomiast jego realizacją i koordynacją pilotażu zajmuje się Wrocławskie Centrum Doskonalenia Nauczycieli. W roku 2013 rozpoczyna się, pod opieką Jerzego Wachowicza z WCDN, pilotaż mający na celu m.in. ewaluację programu. W pilotażu bierze udział aż 60 szkół, podstawowych i gimnazjalnych, w których zajęcia prowadzić będzie ponad 130 nauczycieli różnych specjalności. Zajęcia rozpoczynają się od października i potrwają do końca roku szkolnego.