Использование библиотеки turtle в python при изучении основ программирования в 5-6 классах школы. Работа №78618

Использование библиотеки turtle в python при изучении основ программирования в 5-6 классах школы

Гольцов Сергей Николаевич, учитель информатики, астрономии

«Школа № 69 имени Б.Ш. Окуджавы» г. Москвы

Аннотация. В последние годы Python стал одним из самых популярных языков программирования для начинающих, особенно в школьном обучении. Простота синтаксиса и мощь библиотек делают его идеальным для введения в мир программирования. Одной из таких библиотек, идеально подходящей для детей, является turtle. В этой статье рассматривается использование библиотеки turtle для обучения основам программирования в 5-6 классах. В статье рассматриваются примеры, показывающие, как с помощью turtle можно привить учащимся навыки логического мышления, развить пространственное воображение и познакомить с базовыми концепциями программирования.   

Ключевые слова: Python, библиотека turtle, основы программирования, школьное обучение, 5-6 класс, логическое мышление, графика.

Основы программирования являются важной частью учебного плана в современных школах, и изучение этих основ в 5-6 классах помогает детям развить критическое мышление, научиться решать проблемы и работать с новыми технологиями. Для детей этого возраста важно выбрать подходящие инструменты, которые будут интересными и доступными, чтобы не только научить их основам программирования, но и развить в них творческое мышление. Одним из таких инструментов является библиотека turtle в языке Python.

Библиотека turtle представляет собой графический интерфейс, который позволяет рисовать на экране с помощью простых команд. Она была специально разработана для того, чтобы помочь новичкам, включая школьников, визуализировать принципы программирования и обучать их через игру. Turtle, в переводе с английского, означает "черепаха", и это имя отражает суть работы с библиотекой — на экране появляется черепаха, которая рисует линии и фигуры по заданным командам. Использование turtle может стать прекрасным способом вовлечь школьников в процесс изучения программирования и сделать его не только полезным, но и увлекательным.

Один из наиболее эффективных способов использования библиотеки turtle на уроках информатики — это обучение детей базовым алгоритмам и структурам данных через простое рисование. Например, учитель может предложить ученикам задание, в котором нужно нарисовать простые геометрические фигуры, такие как квадрат или треугольник, используя команду turtle. Для этого ученикам нужно будет составить программу, в которой определяются основные параметры: длина стороны, количество сторон и угол поворота. Такой подход позволяет детям на практике познакомиться с понятием алгоритма и понять, как последовательность команд может привести к результату.

Пример задания: нарисовать квадрат. Для этого необходимо объяснить учащимся, что черепаха должна пройти по четыре стороны квадрата, поворачиваясь на 90 градусов после каждой стороны. Учитель может предложить детям следующую программу:

import turtle

t = turtle.Turtle()

for i in range(4):

t.forward(100) # двигаемся вперед на 100 единиц

t.right(90) # поворачиваемся на 90 градусов

После выполнения программы на экране появляется квадрат, и дети могут экспериментировать с изменением длины стороны или угла поворота. Этот простой пример помогает понять, как работают циклы, что такое последовательность действий, а также как можно манипулировать объектами на экране с помощью команд.

Другим примером может быть рисование сложных фигур, таких как звезды или спирали, с использованием повторяющихся команд. Программа для рисования звезды может выглядеть так:

import turtle

t = turtle.Turtle()

for i in range(5):

t.forward(100)

t.right(144)

В данном случае используется цикл, а команда right(144) поворачивает черепаху на определенный угол, который необходим для того, чтобы получилась правильная форма звезды. Этот пример позволяет ученикам понять, как с помощью простых математических операций (углов) можно создавать сложные графические объекты.

Кроме того, библиотека turtle позволяет детям развивать пространственное воображение. Например, на уроке можно предложить учащимся нарисовать определенные изображения, такие как цветок, или построить фракталы.

Использование библиотеки turtle дает уникальную возможность обучать детей базовым понятиям геометрии и математического моделирования, а также развивать логическое мышление через задачу создания различных фигур и узоров.

Работа с turtle также помогает детям осознать важность правильной структуры кода. Даже на простых примерах дети учат, что последовательность команд важна для того, чтобы достичь нужного результата. Они могут столкнуться с проблемой, когда не смогут нарисовать желаемую фигуру, и научиться анализировать ошибки в коде, что развивает их навыки решения проблем и алгоритмического мышления.

Одной из интересных особенностей работы с библиотекой turtle является возможность динамического изменения изображений в реальном времени. Например, можно создать программу, которая будет рисовать разные формы в зависимости от ввода пользователя или от случайных значений. Это может быть полезно для обучения школьников принципам работы с переменными, случайными числами и математическими функциями.

Пример такой программы может быть создан с использованием случайных чисел для выбора углов поворота и длины сторон:

import turtle

import random

t = turtle.Turtle()

for i in range(5):

t.forward(random.randint(50, 150))

t.right(random.randint(60, 120))

В данном примере программа рисует случайные многоугольники, каждый раз меняя угол и длину сторон. Этот подход позволяет школьникам увидеть, как случайность может влиять на конечный результат, а также дает возможность узнать, как работают функции генерации случайных чисел.

Кроме того, использование turtle в 5-6 классах помогает детям понять важность комментариев в коде. Учащиеся учат писать короткие и понятные комментарии к каждой строке кода, что способствует лучшему пониманию и структурированию программы. В этом возрасте важно научить детей не только писать код, но и объяснять, что они делают, для того чтобы в будущем они могли разрабатывать более сложные проекты и поддерживать свою работу.

Применение turtle на уроках информатики также способствует развитию критического мышления. В ходе работы с программой дети учат, как анализировать задачи, создавать алгоритмы и понимать, как различные элементы программы взаимодействуют друг с другом. Это знание пригодится им не только в области программирования, но и в других дисциплинах, где нужно решать логические задачи.

Одним из наиболее значимых аспектов работы с библиотекой turtle является то, что она позволяет создавать проекты, которые наглядно показывают, как код воплощается в реальном мире. Например, учащиеся могут разработать целые картины или анимации, что позволяет им увидеть результаты своих усилий в графической форме. Это может стать источником мотивации и вдохновения для дальнейшего обучения.

Таким образом, использование библиотеки turtle в Python при изучении основ программирования в 5-6 классах открывает широкие возможности для учащихся. Этот инструмент позволяет не только научить детей писать простые программы, но и развить их логическое мышление, пространственное воображение, а также навыки работы с алгоритмами и графикой. Важно помнить, что обучение программированию — это не только освоение синтаксиса, но и развитие критического и творческого подхода к решению задач. Библиотека turtle становится идеальным помощником для внедрения этих принципов в образовательный процесс.

Список литературы

1. Андреева, Д. Д. Развитие алгоритмического мышления на уроках информатики как ключевой навык обучению программирования школьников / Д. Д. Андреева. – Текст : непосредственный // Личность и общество. – 2020. – № 9. – С. 35-39.

2. Босова Л.Л. Как учат программированию в XXI веке: отечественный и зарубежный опыт обучения программированию в школе // Информатика в школе, 2018, № 6

3. Босова, Л. Л. Информатика. Программа для основной школы: 5-6 классы. 7-9 классы / Л. Л. Босова, А. Ю. Босова. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 88 c.

4. Сорокина Т.Е. Использование графической библиотеки Turtle Graphics языка Python для плавного перехода от блочного программирования к текстовому // Информатика в школе, 2018, № 3.