Рейтинг@Mail.ru

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯЗЫКА PYTHON В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ИНФОРМАТИКИ

Федорова Н.Е.

Солнечногорская средняя общеобразовательная школа №7,г.Солнечногорск Моск. обл.

задать вопрос автору

Рассматриваются основные возможности языка программирования Python. Обосновывается выбор данного языка в качестве базового языка программирования в школьном курсе информатики.

Информатика является одной из самых бурно развивающихся областей знаний. Изменения в ней происходят непрерывно. Сфера образования не успевает за темпом развития информационных технологий. Постоянно востребованы квалифицированные специалисты в этой области, их подготовка осуществляется только в системе высшего профессионального образования. Школьная информатика, конечно, дает определенные знания в этой области, но их уровень значительно отстает от современных тенденций. Особенно плачевно обстоит дело с языками программирования. Обычно, при изучении основ программирования в школе используются технологически устаревшие языки -Turbo Pascal или QBasic. Однако сейчас развиваются языки программирования, связанные с развитием Web-программирования, которое является одной из определяющих тенденций развития информационных технологий. Проблема выбора языков рассматривалась в [1]. В ней также говорится о важности изучения языков, позволяющих разрабатывать как приложения выполняемые, под операционной системой, так и исполняемые внутри браузера. Все это наводит на мысль о необходимости изучения основ Web-программирования и в школе. Первым шагом к этому станет изучение языков программирования, отличных от традиционных, таких как Ruby, Python, JavaScript. Эти три языка относятся к языкам интерпретируемого типа.

Python — идеальный язык для обучения программированию. Его синтаксис прост, понятен и в то же время обладает огромной мощью. Программный код логичен и ясен. Основными чертами языка являются: динамическая типизация, автоматическое управление памятью, механизм обработки исключений, поддержка многопоточных вычислений и удобные высокоуровневые структуры данных. Поскольку Python — интерпретируемый язык программирования, при его изучении можно использовать метод проб и ошибок, что превращает программирование в игру.

Язык Python поддерживает объектно-ориентированную, функциональную, императивную парадигмы программирования, что позволяет в зависимости от уровня подготовки класса и его профильной ориентации, использовать ту или иную парадигму.

Python разрабатывается как проект open source. Что немало важно в связи с переводом многих образовательных учреждений на использование свободного программного обеспечения.

В составе Python поставляется большое число собранных и переносимых функциональных возможностей, известных как стандартная библиотека. Кроме того, Python допускает использование библиотек, созданных сторонними разработчиками. Из числа сторонних разработок можно назвать инструменты создания веб-сайтов, программирование математических вычислений, разработку игровых программ и многое другое. Например, расширение NumPy позиционируется как свободный и более мощный эквивалент системы программирования математических вычислений MathLab. Система HTMLGen позволяет создавать HTML-страницы на основе описаний классов Python. С помощью системы pygame можно создавать игровые программы и анимационные ролики; обрабатывать изображения с помощью пакета PIL и других.

Python - язык с динамической типизацией, в нём нет необходимости заранее декларировать функции и переменные для дальнейшего использования, что существенно укорачивает программу и делает её более наглядной. Программы, написанные на языке Python, кросс-платформенные, т.е. они запускаются на любой операционной системе. Python очень надёжный язык программирования, его постоянно дорабатывает и модернизирует сообщество разработчиков по всему миру.

Вышеперечисленные возможности, а также другие возможности языка Python позволяют его применять во многих темах школьного курса информатики и ИКТ, не связанных с программированием, в некоторых разделах школьной математики, для демонстрации математических понятий и алгоритмов. Особая ценность данного языка именно в разделах курса, связанных с программированием и алгоритмизацией.

Язык Python можно использовать при изучении таких вопросов школьного курса информатики, как структурное программирование. Язык обладает всеми основными типами данных и элементами управления и итерации. При изучении элементов объектно-ориентированного программирования, он позволяет продемонстрировать три принципа объектно-ориентированного программирования: наследование, инкапсуляция и полиморфизм.. Python в полной мере поддерживает механизм наследования, более того, он поддерживает множественное наследование, которого нет, например, в языке Java. Все классы в языке Python являются дочерними от класса Object. Используя данный язык можно легко реализовать графический интерфейс пользователя, а также строить и исследовать информационные модели. Имея резерв учебного времени можно использовать его для знакомства с основами Web-программирования в модуле «Компьютерные сети». Для этого можно использовать простую и надежную платформу Django, основанную на языке Python, для создания мощных веб-решений, написав всего несколько строк кода. Ее использование позволяет обеспечить высокую скорость и гибкость разработки, а также решать широкий спектр прикладных задач. Это также позволит создавать интересные и динамичные школьные Web-сайты.

Из вышесказанного можно сделать вывод о том, что данный язык программирования может использоваться в качестве базового языка программирования в школьном курсе информатики. Однако новые элементы содержания должны сначала апробироваться в вариативной части школьного образования, а затем войти в его инвариантную часть. Так было всегда. Эту функцию на старшей ступени может выполнять элективный курсы, разработка которого и выполняет автор данной публикации.

Литература

  1. Грамаков Д.А. Выбор языков программирования для системы общего и педагогического профессионального образования. // Современные информационные технологии и ИТ-образование. Труды IV Международной научно-практической конференции. М., МГУ. 2009.
  2. Лутц М. Изучаем Python, 3-е издание - Пер. с англ. - СПб.: Символ-Плюс, 2009. - 848 с.