„Vaje, tai labiausiai įtraukiantis žaidimas! – sako Gabrielis. – Nori pamėginti?“ Gabrielis gamina neįprastą vaisių mašinos video žaidimą. „Mano yra žaidimas su lėktuvu, nes ketinu būti pilotas,“
– sako jis, sukdamasis kėdėje ir vėl atsigręždamas į ekraną.
Popamokinės veiklos klube Londono centre, 6 devynmečiai ir dešimtmečiai prilipę prie savo nešiojamųjų kompiuterių. Jie dėlioja spalvotus kodo blokus į vietas, priversdami ryškias animacines figūras šokti.
Kai mūsų gyvenime tiek daug technologijų, vaikai turi tai suvokti kaip kažką, ką jie gali kontroliuoti, sako Resnickas:„Vaikai neturėtų būti tik to, ką sukuria kiti, gavėjai.“
Šalimais sėdinčiam Imitiyazui nesiseka su fejerverkais. Jo raketos kyla, bet užuot pažirusios spindinčiomis žiežirbomis, virsta kitomis raketomis. Suraukęs antakius jis dairosi pagalbos.
Bet „Code Club“ vaikai skatinami problemas spręsti patys. Po kelių bandymų ir klaidų jis išsiaiškina, kad reikia įkopijuoti sprogimo seką iš kitos programos dalies ir įdėti naujoje vietoje. „Pataisiau!“, – sako jis patenkintas.
Šie vaikai nėra neįprasti. Vienintelis dalykas, skiriantis juos nuo daugumos mokyklinio amžiaus vaikų yra tas, kad jie gauna ankstesnio pradėjimo pranašumą. Šį mėnesį Anglija pradeda vieną didelį eksperimentą. Į mokyklą grįžtantys vaikai per kelias ateinančias savaites tvarkaraštyje išvys naują pamoką, kadangi kompiuterių mokslas pakeičia IT. 5 metų ir vyresni vaikai bus mokomi programuoti – ir nuo 11 metų jau turėtų būti susipažinę su daugeliu programavimo idiomų. „Modernios kalbos“ nebereiškia italų, prancūzų ar vokiečių. Kompiuterinis programavimas įsitaisys šalia skaitymo, rašymo ir aritmetikos, kaip ketvirtasis pagrindinis dalykas – XXI amžiaus gyvenimo įgūdis. Auga programuotojų karta.
„Mokymasis programuoti yra naujasis raštingumas,“ – sako Marina Bers iš Tufts universiteto Medforde, Masačusetse. Bet jei jau taip, tai kuo šis naujasis raštingumas skiriasi nuo senojo? Ir ką tai reikš mūsų santykiams su mašinomis? Keista, bet ši tema menkai tyrinėta. Yra šiek tiek įrodymų, kad mokymasis programuoti gali pagerinti gebėjimus abstrakčiai mąstyti ir spręsti problemas. O kai kas mano, kad visiškai pakeisime bendravimą su technologija. Tačiau šnekant bendrai, žengiame į neištyrinėtą teritoriją.
„Code Club“ sukūrė programuotojos Clare Sutcliffe ir Linda Sandvik 2012 metais kaip laikiną priemonę, suteikiančią vaikams tai, ko jautė, kad vaikai mokykloje negauna. Nuo tada visoje JK buvo sukurta beveik 2200 grupių, kuriose savanoriai apie 30 000 vaikų mokė kompiuterinio programavimo pagrindų. Dabar programavimas nėra tik užklasinė veikla, „Code Club“ plečiasi siūlydama treniruotes ir mokytojams.
Padedant Karališkajai inžinerijos akademijai, „Microsoft“ ir „Google“ parengtose kompiuterių mokslo pamokose vaikai bus mokomi kurti programinę įrangą, o ne tik kaip ja naudotis. Jie išmoks kurti paprastus algoritmus ir suprasti programavimo logikos principus.
Toks dramatiškas pertvarkymas yra kelių metų technologijų sektoriaus – pirmiausia, JK vaizdo žaidimų pramonės – lobizmo rezultatas. Pavyzdžiui, „Next Gen Skills“ kampanija skatino mokyklas teikti techninius įgūdžius, reikalingus JK skaitmeninei ekonomikai. Aukštųjų technologijų poreikis tebeauga. „Pagrindinis augimo trukdis yra kvalifikuotų absolventų, turinčių žinias, gaunamas per daugelį metų užsiėmimo kompiuteriais, trūkumas,“ – sako Ebonas Uptonas, vienas iš 25 dolerius kainuojančio kreditinės kortelės dydžio kompiuterio, skirto klasėms,Raspberry Pi autorių.
Bet ar visi vaikai turėtų mokytis programuoti? Juk aišku, kad galiausiai profesionaliai tuo užsiims nedaugelis. Ne visi turi būti mechanikais, kad galėtų vairuoti automobilį – kodėl kitaip turėtų būti su kompiuteriais? Didžioji dauguma kasdienių technologijų būtent taip ir sukurtos, kad mums nereikėtų žinoti, kaip jos veikia. Išmanieji telefonai, programėlės, interneto svetainės – visi jie tiesiog veikia. Metų metus mokėme vaikus naudotis internetu ir „Microsoft Office“. Ar to negana?
Tik ne tokiems žmonėms kaip Mitchelui Resnickui, „Lifelong Kindergarten“ grupės Masačusetso technologijų instituto technologijų medijų laboratorijos direktoriui. Programavimas suteikia naują santykį su technologija, teigia jis.
Taip, tiesa, dauguma vaikų užaugę iš programavimo duonos nevalgys. Tiesą sakant, plataus naudojimo technologijos – nuo išmaniųjų telefonų iki išmaniųjų automobilių – dabar paprastai lindi aklinai uždarytose dėžutėse, su kuriomis negalėtume terliotis net jei norėtume. Bet Resnickui iš dalies tai ir yra viena iš priežasčių, kodėl žinoti, kas vyksta po kapotu, taip svarbu. Mokantis programuoti gauti įgūdžiai padės jiems klestėti skaitmeninių platformų augimo dominuojamame pasaulyje. Kai mūsų gyvenime tiek daug technologijų, vaikai turi tai suvokti kaip kažką, ką jie gali kontroliuoti, sako Resnickas:„Vaikai neturėtų būti tik to, ką sukuria kiti, gavėjai.“
Kūrybiškas mąstymas
Šiais metais rinkoje pasirodys žaislai, skirti mokyti programuoti netgi ikimokyklinukus. O Bers ir jos komanda sukūrė „Scratch Jr“ – paprastesnę, grynai vaizdinę „Scratch“ versiją, skirtą mokyti jau 5 ir 6 metų vaikus programavimo pagrindų – dar iki jie išmoks skaityti ar rašyti.
Būtent tai turėdamas galvoje, Resnickas su kolegomis prieš 10 metų sumąstė būdą paskatinti vaikų kūrybingumą. Jie sukūrė programavimo kalbą „Scratch“, su kuria vaikams lengva ir smagu dirbti. Su „Scratch“, kurią vaikai naudoja „Code Club“, galima sukurti paprastas programas tiesiog perkeliant jau paruoštus instrukcijų blokus į norimas sekas, užuot spausdinus kiekvieną programos ženklą. Tada mygtuko paspaudimu galima paleisti kodą.
Mokiniams labiau pažengus, jie gali su kodo blokais nuveikti daugiau ir paskelbti savo programinę įrangą „Scratch“ interneto svetainėje. Nuo svetainės paleidimo 2007 metais buvo paskelbta daugiau nei 6 milijonai „Scratch“ projektų – visi atviri naudojimui iš naujo, permaišymui ir tobulinimui. „Norime, kad vaikai kurtų ir išreikštų save,“ – sako Resnickas.
Laura iš „Code Club“ netveria savame kailyje. „Mane išmokė užmušti raganą. Ji pavirto vaiduokliu,“ – sako ji išdidžiai, sprogus fejerverkui priversdama savo veido nuotrauką suktis ekrane.
Tai ko Laura mokosi? Kai kurios pagrindinės „Scratch“ koncepcijos turi akivaizdžias paraleles su pažangesnėmis programavimo kalbomis. Pavyzdžiui, esminė programavimo dalis yra seka: išankstinis žingsnių planavimas, kad kažkas veiktų ir šių žingsnių tvarka. Ji taip pat mokosi apie tokias pamatines koncepcijas, kaip ciklai – kodą, kartojantį tam tikrus žingsnius – ir paralelizmą – idėją, kad instrukcijų sekos gali veikti tuo pat metu, netgi jei jos daro visiškai skirtingus dalykus.
Tačiau, ko gero, visų svarbiausia yra derinimas: blogai veikiančio kodo derinimas, peržiūrint kodą ir aiškinantis, kodėl jis neveikia taip, kaip turėtų, jo pataisymas ir vykdymas, žiūrint, ar to pakako rikto pašalinimui. Tvarkymas, kol kažkas veikia, yra gyvybiškai svarbu „Scratch“ ir programavime bendrai. Tačiau tai yra ir svarbus įgūdis gyvenime, pabrėžia Resnickas.
Mokomės matematikos ir kitų mokslų ne todėl, kad jie svarbūs patys savaime, bet todėl, kad jie moko mus mąstyti taip, kaip naudinga visur. „Kompiuterių mokslas yra idealus to pavyzdys,“ – sako Mike'as Warrineris, „Google“ JK inžinerijos direktorius. O žinios apie tai, kaip programinė įranga gali manipuliuoti duomenimis, gali išlavinti smalsesnį ir imlesnį protą.
Tačiau buvo nedaug tyrimų, kokią įtaką mokymasis programuoti daro jauniems vaikams. Dauguma tyrėjų tebecituoja Douglaso Clementso, dabar dirbančio Buffalo universitete Niujorke, devintojo dešimtmečio darbą, rodantį, kad programavimo kalbos Logo naudojimas pagerino jaunų vaikų gebėjimą abstrakčiai mąstyti.
Tai atrodo logiška, kadangi kompiuterių mokslas pagrįstas abstrakcijos koncepcija. Kaip miesto žemėlapis yra tikrų gatvių ir pastatų – nekalbant apie žmones, eismą ir bendrą bruzdesį – abstrakcija, taip ir kompiuterių sistemos kuriamos sluoksniais, kurių kiekvienas slepia žemiau esančiojo detales. Pavyzdžiui, kai rankose laikome išmanųjį telefoną, ekrane regimas vaizdas tėra ledkalnio viršūnė.
Abstrakcija svarbi ir kuriant algoritmus, kurie yra bendros procedūros, skirtos daug kartų spręsti daugelį tos pačios problemos, atvejais. Efektyvaus algoritmo sukūrimui reikia gebėjimo išgryninti problemą iki esmės ir dėmesį sutelkti tik į svarbius aspektus. Pavyzdžiui, patiekalo receptas yra algoritmas, kur svarbiausia ingredientai ir patiekalo gaminimo žingsniai, o ne naudojami indai ar virtuvė.
Abstrahavimas yra viena pusė to, ką Jeannette Wing iš „Microsoft Research“ Redmonde, Vashingtone, vadina „kompiuteriniu mąstymu“. Kita pusė yra gebėjimas suskirstyti problemą ir jos sprendimus į aiškius paprastus žingsnius – tokius, kuriuos gali atlikti kompiuteris. Nuo termino sugalvojimo 2006 m., Wing kompiuterinio mąstymo charakterizavimas buvo įtakingas, netgi atsidūrė naujojoje Anglijos mokymo programoje. Manoma, kad išmokius vaikus mąstyti tokiu būdu – susitelkiant į svarbius aspektus ir metodiškai juos sprendžiant – suteikiamas galingas problemų sprendimo įrankis. Jis leidžia dideles problemas suskaidyti į mažesnes, lengviau išsprendžiamas.
Bet ką visa tai reiškia penkiamečiui vaikui? Šiais metais rinkoje pasirodys žaislai, skirti mokyti programuoti netgi ikimokyklinukus (žr. „Žaislai programavimui“). O Bers ir jos komanda sukūrė „Scratch Jr“ – paprastesnę, grynai vaizdinę „Scratch“ versiją, skirtą mokyti jau 5 ir 6 metų vaikus programavimo pagrindų – dar iki jie išmoks skaityti ar rašyti.
Programavimas vaikus moko įgūdžių, kuriuos šiaip ar taip mokytojai stengiasi įdiegti, sako Bers. Mokymasis apie sekas padeda vaikui suprasti, kaip sudaryti nuoseklų pasakojimą nuo pradžios link galo, sudėti skaičius teisinga tvarka, ar padėti geriau suprasti dienos veiklų eiliškumą. „Tai idėja, kad tvarka yra raštingumo, matematikos, kasdienės veiklos pagrindas,“ – sako Bers.
Tvarkos!
Ilgus metus didžiuosius technologinius produktus, tarkime, „Facebook“ ir „Google“, daugiausia kūrė labai panašiai atrodanti visuomenės dalis: baltieji, viduriniosios klasės vyrai, lankę geriausius JAV universitetus.
Ji su kolegomis išsiaiškino, kad vaikų mokymas paprastos programavimo kalbos pagerino jų gebėjimą rikiuoti pasakojimą teisinga tvarka.
Programavimas nėra vienintelis tvarkos svarbos mokymo būdas, tačiau jis suteikia papildomą pranašumą, kad veiksmų pasekmes galima pamatyti išsyk, sako Bers. Pavyzdžiui, jei programuoji robotą žengti keturis žingsnius į priekį, o pamatai, kad vietoje to jis eina atgal, išsyk gali suprasti, kad panaudojai neteisingą komandą.
Tiksliai nežinome, kokią įtaką kompiuterinis mąstymas galiausiai turės, sako Settle. Bet ji tiki, kad programavimas bent jau suteiks gilesnį supratimą to, kaip gauname rezultatus iš skaičiavimo įrankių ir kaip tuos įrankius paderinti, kad būtų gaunamas kitoks rezultatas. Vien jau tai būtų didžiulis skirtumas.
Ilgus metus didžiuosius technologinius produktus, kuriuos dabar priimame kaip duotybę, tarkime, „Facebook“ ir „Google“, daugiausia kūrė labai panašiai atrodanti visuomenės dalis: baltieji, viduriniosios klasės vyrai, lankę geriausius JAV universitetus. Ar platesnės visuomenės dalies išmokymas programuoti reiškia, kad kitas „Facebookas“, ar būsiantis po jo, atspindės daugiau, nei vien siaurą, inžinerinį požiūrį, kaip viskas turėtų atrodyti ir veikti?
Bers to tikisi. „Noriu, kad ateities technologijas kurtų platesnė visuomenė, ne tik inžinieriai ir kompiuterijos magistrai, – sako ji. – Kai kurti galės bet kas, išvysime dalykus, sukurtus žmonių su kitokia proto sąranga.“
Tikriausiai iš viso to svarbiausia, kad būsima karta nebus tik technologijos vartotojai, bet ir gamintojai, sako Resnickas. Jis mano, kad tai paskatins platų programavimo paplitimą. „Išvysime žmones, naudojančius kompiuterius tokių problemų sprendimui, kurių iki šiol nelaikėme svarbiomis, – sako jis. – Visa žmonių visuomenė iš šios įvairovės išloš.“
