LIETUVOS EDUKOLOGIJOS UNIVERSITETAS GAMTOS, MATEMATIKOS IR TECHNOLOGIJŲ FAKULTETAS MATEMATIKOS, INFORMATIKOS IR FIZIKOS KATEDRA Viktorija Jegorenko Objektinis programavimas Greenfoot aplinkoje Magistro baigiamasis darbas Darbo vadovas: doc. dr. Grigorijus Melničenko Vilnius, 2016 TURINYS TURINYS ............................................................................................................................................................ 2 ĮVADAS .......................................................................................................................................................... 4 DARBO TIKSLAS .......................................................................................................................................... 4 IŠKELTI UŽDAVINIAI ................................................................................................................................. 4 TEORINĖ DALIS .............................................................................................................................................. 6 1. PROGRAMAVIMO MOKYMAS LIETUVOS MOKYKLOSE ........................................................................... 6 2. PROGRAMAVIMO MOKYMO APLINKOS .................................................................................................. 7 3. OBJEKTINIO PROGRAMAVIMO APLINKŲ, SKIRTŲ MOKSLEIVIAMS, APŽVALGA ....................................... 9 3.1. Objektinio programavimo aplinka Scratch .......................................................................................... 9 3.2. Objektinio programavimo aplinka Alice ............................................................................................ 12 3.3. Programavimo mokymo aplinka BlueJ .............................................................................................. 14 OBJEKTINIO PROGRAMAVIMO SĄVOKOS .......................................................................................... 17 OBJEKTINIS PROGRAMAVIMAS GREENFOOT APLINKOJE ............................................................ 25 1. TRUMPA GREENFOOT APLINKOS ATSIRADIMO ISTORIJA ...................................................................... 25 2. DARBO PRADŽIAI GREENFOOT APLINKOJE REIKALINGA PROGRAMINĖ ĮRANGA ................................... 25 3. PROGRAMOS VARTOTOJO SĄSAJA ....................................................................................................... 26 4. NAUJOS KLASĖS SUKŪRIMAS .............................................................................................................. 26 5. METODŲ ĮKĖLIMAS Į SCENARIJŲ ......................................................................................................... 30 6. PAVELDIMUMAS GREENFOOT APLINKOJE ........................................................................................... 31 7. METODO UŽDENGIMAS ....................................................................................................................... 33 8. KONSTRUKTORIUS .............................................................................................................................. 34 9. KONSTRUKTORIAI IR PAVELDIMUMAS ................................................................................................ 35 10. DAUGKARTINIS PANAUDOJIMAS ......................................................................................................... 35 PRAKTINĖ DALIS ......................................................................................................................................... 37 1. PIRMO UŽSIĖMIMO REZULTATAI ......................................................................................................... 37 2. ANTRO UŽSIĖMIMO REZULTATAI ........................................................................................................ 38 3. TREČIO UŽSIĖMIMO REZULTATAI ........................................................................................................ 40 4. KETVIRTO UŽSIĖMIMO REZULTATAI ................................................................................................... 41 5. PENKTO UŽSIĖMIMO REZULTATAI ....................................................................................................... 42 6. ŠEŠTO UŽSIĖMIMO REZULTATAI .......................................................................................................... 44 7. SEPTINTO UŽSIĖMIMO REZULTATAI .................................................................................................... 45 8. AŠTUNTO UŽSIĖMIMO REZULTATAI .................................................................................................... 46 9. DEVINTO UŽSIĖMIMO REZULTATAI ..................................................................................................... 48 10. DEŠIMTO UŽSIĖMIMO REZULTATAI ..................................................................................................... 49 TEORINĖS DALIES IŠVADOS ..................................................................................................................... 52 PRAKTINĖS DALIES IŠVADOS .................................................................................................................. 53 IŠVADOS .......................................................................................................................................................... 54 2 PRIEDAS .......................................................................................................................................................... 55 PROGRAMAVIMO PRADMENŲ GREENFOOT APLINKOJE UŽSIĖMIMŲ PLANAS.................................................... 55 LITERATŪROS SĄRAŠAS............................................................................................................................ 58 SANTRAUKA .................................................................................................................................................. 59 SUMMARY ...................................................................................................................................................... 60 3 ĮVADAS Internete galima rasti daug išteklių anglų kalba, kuriuose rašoma apie Greenfoot aplinkos panaudojimą mokant studentus, ypač kolegijų, objektinio programavimo. Tačiau mažai rašoma apie Greenfoot taikymo rezultatus mokyklose ir kurio amžiaus mokiniams tinkamas programavimo mokymas Greenfoot aplinkoje. Pažymėtina, kad Lietuvoje prieš porą metų KTU, Klaipėdos švietimo centras rengė Greenfoot seminarus, kad supažindintų dalyvius (mokytojus) su natūralesne programavimo ir ypač objektinio programavimo pagrindų mokymo aplinka. Per seminarus buvo parodyta, kaip greitai galima paaiškinti pagrindines objektinio programavimo sąvokas ir pateikti įvairius Greenfoot aplinkos taikymo aspektus mokant fizikos, biologijos ar algoritmizavimo. Baigiamąjį darbą sudaro du pagrindiniai skyriai. Pirmame skyriuje: apžvelgiamos populiariausios objektinio programavimo aplinkos, skirtos moksleiviams; trumpai supažindinama su objektinio programavimo sąvokomis; nagrinėjamas objektinio programavimo sąvokų realizavimas Greenfoot aplinkoje. Antrame skyriuje tyrinėjami objektinio programavimo rezultatai mokant informacinių technologijų būrelio moksleivius. Tyrime nagrinėjama mokinių: Greenfoot pasaulio koordinačių sistemos suvokimas, klasės, objekto sąvokų supratimas, objekto metodo ir atributo sąvokų supratimas, klasės paveldimumo supratimas, klasės konstruktoriaus suvokimas, klaviatūros klavišų valdymo programavimas. DARBO TIKSLAS Darbo tikslas – išnagrinėti objektinio programavimo sąvokas Greenfoot aplinkoje bei galimybes praktiškai šią programą pritaikyti, mokant mokykloje programavimo pradmenų. IŠKELTI UŽDAVINIAI 1. Apžvelgti populiariausias objektinio programavimo mokomąsias aplinkas, tinkamas mokant moksleivius programavimo pradmenų. 2. Parodyti, kaip greitai galima paaiškinti mokiniams, pagrindines objektinio programavimo sąvokas, kurių aiškinimas dažniausiai trunka kelias savaites. 3. Pateikti objektinio programavimo esmę, panaudojant Java kalbos galimybes. 4 4. Išnagrinėti objektinio programavimo sąvokas Greenfoot aplinkoje. 5. Sukurti paprastų uždavinių rinkinį, tinkamą mokyti programuoti Greenfoot aplinkoje ir susipažinti su programavimo pradmenimis. 5 TEORINĖ DALIS 1. Programavimo mokymas Lietuvos mokyklose Infоrmаcinių technоlоgijų (IT) mоkоmа visose Lietuvos bendrojo ugdymo mokyklose. Dalis šio kursо skiriama informatikos pagrindams ir prоgramavimо praktikai bei algоritminiam ir mоderniam informatiniam mąstymui ugdyti. Lietuvоje trūksta įvairaus lygiо IT specialistų, ypač tokių, kurie ieškоtų kūrybiškų sprendimų, suvоktų, kas slypi už technоlоgijų, gebėtų keisti, kurti nаujus, mоdernesnius, išmаnesnius kompiuterinius įrankius. Šiuolаikinėje technologijomis grįstoje visuomenėje vis svаrbesnės tаmpa ne žinios, o kūrybiškаs mąstymаs, gebėjimas sumаniai elgtis įvаiriomis situacijomis, greitai spręsti kylančias problemas. Informatinis mąstymas nusako dalykinę perspektyvą ir problemų sprendimo įgūdžius, kurie turėtų būti ugdomi pradedant pradinėse klasėse ir tęsiami per visą ugdymo mokykloje laikotarpį ([1]). Viena iš svarbiausių sričių, ruošiant IT specialistus – tai programavimo mokymas. Pagal Švietimo ir mokslo ministerijos nuostаtas prоgrаmаvimаs Lietuvоs mоkyklоse yra privalоmаs, pasirinkus informacinių technоlogijų dаlуką „А“ lуgiu. Mоkiniai jаu 6-oje klаsėje susipažįsta su Kоmenskiо Logo arbа Imagine Lоgо programa. Vėliau, 9-oje klasėje – su infоrmacinių technоlоgijų