Организация занятий по программированию на базе ОС «Альт Образование»
Эссе на заочный этап конкурса "Цифровая волна"
Конечно, даже в нашу цифровую эпоху не каждый человек станет It-специалистом или системным администратором, но, хотим мы того или нет, всем нам в своей жизни так или иначе приходится заниматься программированием. Например, прежде, чем выразить свою мысль, её необходимо разложить на простые смысловые единицы и выстроить в определённой последовательности, то есть, формулируя фразу, мы, по сути, пишем для себя программу, которую сами же потом выполняем. «Мы живём в мире программ, и сами постоянно программируем, не осознавая этого» - эти слова советского академика А.П.Ершова из его известной статьи «Программирование - вторая грамотность» как нельзя лучше подходят для описания повседневной деятельности человека и окружающего его мира. И всё же никогда ещё за более чем 30 лет своего существования эти слова не звучали так сильно, как сегодня, на третьем десятке 21-ого века, когда человек имеет возможность общаться с голосовыми помощниками и чатботами, ездить на беспилотном транспорте и жить в «умном» доме. Казалось бы, такому важному и актуальному навыку, как умение программировать, в школах должно уделяться много внимания, но реальность такова, что в обычной общеобразовательной школе программирование изучается только в рамках базового курса информатики, на который отводится всего 1 час в неделю, причём начиная с 7-ого класса. Мы не будем сейчас выяснять и обсуждать причины, почему дела обстоят именно так. Гораздо важнее разобраться, как выйти из сложившегося положения и предоставить возможность школьникам на всех ступенях обучения заниматься программированием, обеспечив при этом не только формирование базовых навыков алгоритмизации, но и возможность углублённого изучения материала и применения полученных знаний при решения реальных практических задач. При этом также следует учесть некоторые обстоятельства, в которых в последнее время оказались школы. Во-первых, в современных эпидемиологических условиях учитель должен быть готов проводить занятия как в очном, так и в дистанционном формате. Во-вторых, на школы распространяется Постановление Правительства РФ о запрете закупок иностранного программного обеспечения, в том числе операционной системы Windows, в связи с чем новые компьютеры в образовательные организации поставляются с предустановленными российскими операционными системами семейства Linux.
Наша школа для решения вышеозвученной задачи пошла по пути организации кружков внеурочной деятельности. Летом 2021 года я успешно прошёл конкурсный отбор учителей, проводимый Благотворительным Фондом развития образования «Айкью Опшн», и стал участником проектов «Мир Scratch» и «Поколение Python», что позволило мне в начале этого учебного году организовать два кружка по программированию: на языке Scratch для 3-5 классов и на языке Python для 6-9 классов. Ещё один кружок - для учащихся 10-11 классов - появился в начале 2021, когда наша школа стала площадкой программы «Intel AI For Youth: Технологии ИИ для каждого». На занятиях этого кружка старшеклассники не просто изучают язык программирования Python, но и учатся его применять при выполнении различных практических кейсов по таким направлениям, как обработка естественного языка, анализ данных и машинное зрение.
В рамках договора о сотрудничестве с компанией «Базальт-СПО» на всех ноутбуках центра «Точка роста», где проходят занятия по программированию, установлены российские операционные системы «Альт Образование». Я имею большой опыт использования операционных систем семейства Linux и другого свободного программного обеспечения в решении различных образовательных задач, поэтому для меня не составило труда организовать учебный процесс в кружках по программированию в этих условиях. На занятиях в кружке «Мир Scratch» ребята используют программу Scratch Desktop, при этом также имеется возможность с помощью браузеров Chromium или Mozilla Firefox работать в режиме онлайн на сайте scratch.mit.edu. При изучении языка Python на локальных компьютерах используются системы программирования IDLE и Wing, но большую часть работы учащиеся делают прямо в браузерах на платформе Stepik. На занятиях по программе «Intel AI For Youth: Технологии ИИ для каждого» обычно используется онлайн-сервис Google Collaborate, позволяющий работать с так называемыми Jupiter-ноутбуками - файлами, включающие в себя фрагменты кода на Python, которые можно запускать в произвольном порядке и сразу видеть результаты. Но работать с Jupiter-ноутбуками можно также и на локальных компьютерах без выхода в Интернет. Для этого в Альт Образовании нужно установить несколько дополнительных пакетов из репозитория.
Согласно стратегии научно-технологического развития РФ, утверждённой Указом Президента в декабре 2016 года, целью научно-технологического развития РФ является обеспечение независимости и конкурентоспособности страны, а также лидерство по избранным направлениям в рамках традиционных и новых рынков технологий, продуктов и услуг. Программирование является неотъемлемой частью практически всех актуальных научно-технологических направлений, поэтому от того, как оно будет изучаться в школе, зависит ни много ни мало будущее научно-технологического развития нашей страны. Но стоит отметить, что для решения любой задачи нужны исходные данные. Если мы говорим про обычную общеобразовательную школу, то для повышения качества образования по дисциплинам, связанным с программированием, необходимы как минимум: заинтересованный учитель, нацеленный на постоянное саморазвитие, школьная администрация, готовая оказывать такому учителю всяческую поддержку, а также необходимое материально-техническое и программное обеспечение, позволяющее сделать образовательный процесс гибким и комфортным. Любая школа, имеющая в своём распоряжении такой набор исходных данных, может внедрить модель, которая реализуется у нас: внеурочная деятельность по программированию на всех трёх ступенях образования на базе российской операционной системы с возможностью как очного, так и дистанционного обучения.
Выступление на этапе защиты проектов
Текст к выступлению на Яндекс.Диске
Здравствуйте, меня зовут Шишунов Иван Викторович, я являюсь учителем информатики МОУ Квашёнковской СОШ Талдомского г.о. Московской области. Тема моего выступления: «Организация занятий по программированию на базе ОС «Альт Образование»
Конечно, даже в нашу цифровую эпоху не каждый человек станет It-специалистом или системным администратором, но, хотим мы того или нет, всем нам в своей жизни так или иначе приходится заниматься программированием. Даже простое формулирование фразы - это, по сути, ни что иное, как составление программы. «Мы живём в мире программ, и сами постоянно программируем, не осознавая этого» - эти слова советского академика Андрея Петровича Ершова из его известной статьи «Программирование - вторая грамотность» как нельзя лучше подходят для описания повседневной деятельности человека и окружающего его мира. И всё же сегодня, на третьем десятке 21 века, эти слова 40-летней давности приобрели особый смысл. В эпоху цифровых гаджетов, умных домов и беспилотного транспорта программирование является неотъемлемой частью практически всех актуальных научно-технологических направлений. Поэтому очевидно, что от того, как оно будет изучаться в школе, зависит ни много ни мало научно-технологическое будущее и даже безопасность нашей страны. Я думаю, здесь не надо ничего особенно пояснять, ведь все мы в курсе современной внешнеполитической обстановки. Казалось бы, такому важному и актуальному навыку, как умение программировать, в школах должно уделяться много внимания, но реальность такова, что в обычной общеобразовательной школе программирование изучается только в рамках базового курса информатики, на который отводится всего 1 час в неделю, причём начиная только с 7-ого класса.
Каким образом можно выйти из сложившейся ситуации и предоставить школьникам возможность изучать программирование в достаточном объёме? Наша школа для решения этой задачи пошла по пути организации кружков внеурочной деятельности. За основу была взята модель, по которой школьники начинают изучать алгоритмизацию и основы программирования в начальной школе, в средней школе изучают определённый язык программирования, а в старшей школе применяют полученные навыки по программированию для практической деятельности по определённому технологическому направлению. Для выбора направления можно воспользоваться списком профилей национальной технологической олимпиады (НТО), конкретно наша школа выбрала одно из самых перспективных и востребованных сегодня направлений - Искусственный интеллект. Для реализации данной модели внеурочной деятельности с 1 сентября 2021 года были организованы кружки «Мир Scratch» для 3-5 классов, «Поколение Python» для 6-9 классов и «Intel AI For Youth: Технологии ИИ для каждого».
При планировании кружковой работы мы учитывали те непростые обстоятельства, в которых в последнее время оказались школы. Во-первых, в современных эпидемиологических условиях учитель должен быть готов проводить занятия как в очном, так и в дистанционном формате. Во-вторых, на школы действует Постановление Правительства РФ о запрете закупок иностранного программного обеспечения, в том числе операционной системы Windows, в связи с чем новые компьютеры в образовательные организации поставляются с предустановленными российскими операционными системами семейства Linux. В последнее время в связи с введением западных санкций и ухода из России компании Microsoft этот пункт стал ещё более актуальным. В нашей школе в кабинете информатики российские операционные системы используются уже порядка 15 лет, в этом направлении накоплен большой опыт, который был изложен в апреле 2021 года на Всероссийской конференции «Российское ПО - драйвер развития цифровой образовательной среды». С 2019 года нашей школой был заключён договор о сотрудничестве с производителем российских операционных систем компанией «Базальт-СПО», в рамках которого на всех ноутбуках центра «Точка роста», где проходят занятия по программированию, установлены российские операционные системы «Альт Образование».
Летом 2021 года я успешно прошёл конкурсный отбор учителей, проводимый Благотворительным Фондом развития образования «Айкью Опшн», и стал участником проекта «Мир Scratch», что позволило мне в начале этого учебного года организовать кружкок по программированию в среде Scratch для 3-5 классов. Используемые мной методические материалы, разработанные сотрудниками Фонда, позволяют проводить занятия увлекательно и существенно сокращают время на подготовку.
На занятиях в кружке «Мир Scratch» ребята используют программу Scratch Desktop, входящую в состав дистрибутива Альт Образование, при этом также имеется возможность с помощью браузера работать в режиме онлайн на сайте scratch.mit.edu. Хотя это сайт американского университета, проблем с доступом к нему на данный момент не наблюдается.
Тем же летом 2021 года я стал участником ещё одного проекта Фонда «Айкью Опшн» - «Поколение Python», поэтому с начала этого учебного года удалось организовать кружок для 6-9 классов по изучению очень популярного и востребованного сегодня языка программирования Python.
При изучении языка Python на локальных компьютерах используются системы программирования IDLE, которая входит в дистрибутив Альт Образование и Wing, которая устанавливается отдельно. Но в основном учащиеся работают онлайн на российской платформе Stepik. Это удобно, так как там под рукой есть и теоретический материал, и есть возможность решать задачи по программированию с автоматической проверкой, то есть писать и запускать код.
Ещё один кружок - для учащихся 10-11 классов - появился в начале 2021, когда наша школа стала партнёром академической программы «Intel AI For Youth: Технологии ИИ для каждого». На занятиях старшеклассники не просто изучают язык Python, но и учатся его применять при выполнении различных практических кейсов по таким направлениям ИИ, как обработка естественного языка, анализ данных и машинное зрение.
На занятиях по программе «Intel» обычно используется онлайн-сервис Google Colab, позволяющий работать с так называемыми Jupiter-ноутбуками - файлами, включающими в себя фрагменты кода на Python, которые можно запускать в произвольном порядке и сразу видеть результаты. Но работать с Jupiter-ноутбуками можно также и на локальных компьютерах без выхода в Интернет. Для этого в Альт Образовании нужно установить несколько дополнительных пакетов из репозитория. Например, для выполнения кейса по машинному зрению понадобится установка пакета python3-opencv.
Возвращаясь к сегодняшней обстановке следует сказать, что компания Intel покинула российский рынок и приостановила все свои академические программы. С Google и, соответственно, с их сервисом Colab, тоже всё нестабильно. Так что стоит упомянуть про отечественные решения для организации занятий по изучению ИИ, которые можно будет использовать в ближайшем будущем. Во-первых, это Академия искусственного интеллекта для школьников – совместный проект Сбербанка и Благотворительного фонда «Вклад в будущее», основанный в 2018 году. Ну а российским аналогом Google Colab является сервис Яндекс DataSphere. К сожалению, данный сервис пока не имеет бесплатного доступа, будем надеяться, что он всё-таки появится (хотя бы для образовательных учреждений).
Итак, подведём итоги выступления. Сегодня я рассказал о внедрении в нашей школе модели внеурочной деятельности по программированию на всех трёх ступенях образования на базе российской операционной системы с возможностью как очного, так и дистанционного обучения. Эта модель может быть взята за основу и масштабирована в других общеобразовательных организациях.
