Megint Logo?

Megint Logo?
Again Logo?
Dr. FARKAS Károly CSc, főiskolai docens
Óbudai Egyetem, Budapest 1034 Bécsi u. 96/b, 00306 30 9403794, farkas.karoly@nik.uni-obuda.hu
Összefoglaló
Az informatika oktatása során kezdetektől kulcskérdés mit nevezünk informatikának. A gyakorlatban, a legtöbb esetben az iskolai informatika tananyag az irodai munkában használt számítógépes programok ismertetése. A számítógépnek ugyanakkor az oktatásban van egy ennél értékesebb felhasználási lehetősége is, a gondolkodásfejlesztés elősegítése. Ebben van szerepe a programozás tanításnak. A Logo programnyelvet pedagógiai megfontolások alapján erre a célra fejlesztették ki.

Abstract
IT education is a key issue from the very beginning of what we call information technology. In practice, in most cases, the school IT curriculum using computer programs for office work description. The computer at the same time education is a more valuable uses for all, the promotion of development thinking. This is the role of the teaching program. The Logo programming language pedagogy considerations developed for this purpose.

Kulcsszavak:
Logo, informatika,oktatás, teknőc-geometria, mikrovilág
1. INFORMATIKAOKTATÁS NAPJAINKBAN MAGYARORSZÁGON
Gimnazista fiam középiskolában, tizenegyedik osztályban (az általános iskolai évek után néhány évet kihagyva) végre ismét tanul informatikát. Programozni tanulnak C# nyelven. Aki a SZÁMOKT rendszeres résztvevője tapasztalhatta, hogy én rendszerint a Logoról értekezek.
A Logoról először több mint harminc éve publikáltam egy Frey Tamás konferencián tartott előadásomnak ezt a címet adtam: „Ha BASIC nem, Logo miért igen?” A cím mondanivalóm összefoglalása is. Eltelt az óta néhány év. Számítástechnikai korszakok. Ma szinte ugyanazt mondhatom el, mint akkor, csupán a BASIC szót kell cserélnem.
Miért hiszem, hogy a Logo volna didaktikailag a legjobb?
Temérdek pszichológiai összehasonlító vizsgálatot végeztek a világban az oktatásban használható programnyelvekről. Magyarországon a BASIC és a Logo összevetését az elsők között Borosné dr. Gárdos Éva tette meg [1]. Akkor még az oktatásban a BASIC nyelv volt a favorit. Íme, egy pszichológus véleménye a BASIC nyelvről:
„A BASIC a FORTRAN speciális helyettesítésére készült, főként olyan tanulók, tudósok, mérnökök számára, akiknek bizonyos ismétlődő, komplex számítási eljárások kiértékelésére van szükségük. * A matematika vagy más tudományok tanulása során megértett algoritmusokat át tudják írni BASIC programmá. De mi van azokkal, akik nem értették meg a matematikai vagy más tudományos algoritmusokat? Mi van azokkal a gyerekekkel és felnőttekkel, akik nem numerikus feladatok megoldására akarják használni a komputert?”
Nem mondhatjuk el szinte ugyanezt a C# nyelvről? Borosné pszichológiai méréseit, BASIC nyelvet, Logo nyelvet és számítástechnikát nem tanuló, szokványos oktatásban résztvevő és csökkenthallású gyermekek csoportjaiban végezte el. A mérési eredményeiből ilyen következtetéseket vont le:
„A programozási nyelvek oktatása pozitív hatással lehet a vizsgált gondolkodási kategóriák fejlődésére, az analitikai képesség javulása egyértelmű. * Minimális pozitív változást tapasztaltunk a kompetencia változásban, mindkét csoportban. (BASIC és Logo nyelvet tanuló szakkörökről van szó.) Értékelhető pozitív irányú változás, fejlődés volt rögzíthető az önbizalom vonatkozásában (minimális mértékben a LOGO javára), kismértékben csökken a feladatszorongás, a hazugságra való hajlandóság. Alapvető változások figyelhetők meg a kreativitásban, a LOGO-t tanuló gyermekek figurális összkreativitása jelentős, mintegy 30-35%-os mértékben nő.”
A C# programnyelvet Vigotszkij és Piaget pedagógiai meggondolásai, Pólya „gondolkodási iskolája” elvei alapján fejlesztették ki, avagy a gazdasági élet, annak dokumentálása volt a cél? A C# programnyelv is, elsősorban a ma élő legnagyobb pedagógus, Papert didaktikai, módszertani elveit [4] hordozza? Saját vizsgálataink [2] Borosné megállapításait erősítették. Bizonyítottuk, hogy az elsősorban Logo programnyelvet, még fontosabb jellemzőként a logo-pedagógiát használó Játékos Informatika bevált tananyagrendszer és tanítási mód, amely a számítógép és az információtechnika káros hatásait távol tartja a gyerekektől és annak pozitív hatásait dominánssá tudta tenni. A méréseink lényegi megállapításai közül itt is csak egyet emelünk ki: A Sakamoto – Farkas teszt (amely a több országban használatos, Takashi Sakamoto professzor által összeállított kérdéssor magyarra fordítása) alapján történt felmérésben, a kísérleti elsős JIO évfolyam minden szempontból élenjáró és minden szempontból szignifikánsan különbözik, jobb a kontrollnál.
Fiam programozás tanulásának – remélve, hogy ez persze középiskolában nem kemény tanulás, hanem inkább a programozás elemeivel való játék – végül is örülök. Hiszen legfőbb panaszom az elmúlt évek hazai informatikaoktatásával kapcsolatban az, hogy az informatika (a számítógépes játékok szükséges vagy káros mértékű elővétele után-mellett) szinte mindenhol, és az oktatás szinte minden szintjén csak Windows: Szövegszerkesztés, Power Point, Excel. Az utóbbi persze már csak módjával, hiszen, ha már matematikai tudásra is szükség van ... Sokat hangoztatom, ez kell, hasznos, praktikus ismeret, de nem elég. A számítógép lényegét, igazi értékét így alig láttatjuk meg a diáksággal, alig hasznosítjuk ezzel. Mert mi is a számítógép? Videó játék, írógép, nyomdai szedőgép, távíró, tévé, okostelefon, számológép, könyvelőgép? Igen, ez mind, és még ezeknél lényegesen több. A tanítás, a didaktika szempontjából az a legfontosabb, hogy modellező eszköz, gondolati kísérletek segítője, ellenőre. A gondolkodást fejlesztő, annak egyes részleteiben minden eddigi taneszköznél hatékonyabb tanító gép.
Ez természetesen csak megfelelő tananyag és módszertan esetén érvényesül. Programozni keveseknek kell megtanulnia. Végre megvalósul az emberiség célja, és a gépet sikerült - sikerül megtanítani az emberi nyelvre, az átlagos felhasználónak nincs szüksége programnyelvek, horribile dictu gépi kód ismeretére. Ma egy komolyabb üzleti intelligencia szoftver használata – informatikai tudás nélkül (No persze mit értünk ez alatt?) – általános informatikai ismeretek birtokában történhet. A konferencián példázom ezt a SAS Enterprise, a legnépszerűbb üzleti intelligencia program segítségével. A munkalapon „frissensültként” egy folyamatábrát állítok össze műveletelemekből. Az így megtervezett projekt futtatása gombnyomásra történik. A programkódot – mellékesen – a program maga készíti el. Az informatikát használónak ez esetben, sem kell tehát programot írnia, programnyelvet ismernie, csupán a folyamatábrát kell megalkotnia (menüből, ikonokra kattintással, párbeszédes üzemmódban).
Ahhoz tehát, hogy használjuk a számítógépet a mindennapi munkánk során, nem kell tudni programnyelveket. De, gondolkodni, kérdezni, feladatot megfogalmazni, a kapott ábrákat, adatokat értelmezni nagyon kell tudni. Algoritmizáló készségre, logikus gondolkodásra, programozói kompetenciára van szükség.
Visszatérve a „mit tanítsunk informatika tantárgyból” kérdésre: Természetesen elsősorban használjuk a gépet, mint információt-kereső, feltáró eszközt, mint könyvtárat: világháló, kereső programok. Gyakoroljuk a géppel való kommunikálás aktuális formáit, szabályait. (Ez napjainkban elsősorban a Windows technika, a billentyűkkel, egérhasználattal történik). Tanuljuk meg használni a számítógépet, mint megjelenítőt: szövegszerkesztés, képek, képsorok kezelése. Ezek mellett pedig használjuk kísérletező eszköznek, gondolkodást fejlesztő trénernek.
Ez utóbbi célból a legjobb segédeszköz, a legjobb programnyelv a Logo.
2. A LOGO PROGRAMNYELV
A Talento magániskolában a diákok első osztályban kezdtek el eszperantó nyelvet tanulni. Az év végi franciaországi osztálykiránduláson, már tudtak kommunikálni a hasonló, innovatív iskolába járó francia gyerekekkel. Az eszperantó, mint világnyelv egy bájos, naiv idea. De, mint első próbálkozás az anyanyelvi gátlás legyőzésére, mint az idegen nyelvek tanulásának első állomása, vitathatatlanul értékes játék. (La rozo floro.)
A különféle szempontok szerint nyilván más és más programnyelv kerül a különféle rangsorok élére. A Logo érdeme az, hogy az egyike a legkönnyebben elsajátítható programnyelveknek, és az egyik leghamarabb sikerélményeket nyújtó programozási eszköz. A viszonylag gyors hasznosíthatóságával hasonlít az eszperantóra. Javaslatom szerint, a Logo programnyelv legyen az általános programozói anyanyelv, olyan ismeret, amelyet célszerű bizonyos mértékig minden diáknak elsajátítani. Programozni, értsd a számítástechnikai piac számára programokat alkotni, csak nagyon kevés embernek kell megtanulnia, s bár a Logo számukra is alkalmazható, sokkal inkább arra érdemes, hogy segítségével játékosan ismerkedjünk meg a programozás elemeivel, programozói készségeket, jó szokásokat fejlesszünk. Ezt sok pedagógus felismerte, és ezért is terjedt el hazánkban (is), kellő mértékben a Logo.
A Logo két erőssége a teknőcgeometria és a listakezelés. Az előbbi az általános és középiskolában lehet igen hasznos, a listakezelést felsőfokon Logoval is kezdhetjük. A geometria méltán része évszázadok, évezredek óta az általános képzésnek. Napjainkban, tévesen talán kissé háttérbe szorul. Pedig a számítógép itt is jelentősen segítheti a képzést. Szerencsére itt a Logo, vagy a GeoGebra, avagy a Wolfram Mathworld. Legújabb könyvemben [3] azokat a főként geometriai példáimat gyűjtöttem össze, amelyeket a különféle korú diákok tanítása során érdekesnek, értékesnek találtunk. A SzámOkt mostani prezentációban ezek közül felvillantok néhányat. Például az 1. ábrán a paradicsomi mikrovilágban való játékot példázzuk. Szereplőink ebben a mikrovilágban: Ádám, Éva, Káin, Lucifer, Lili. A teknőci Paradicsomban mozgások szuperpozíciójával különféle matematikai görbéket alkothatunk, vizsgálhatunk meg. Ádám és Éva valamilyen mozgást végeznek, Káin mind Ádámot, mind Évát utánozza, a kettejük mozgásának eredőjét hajtja végre. A további szereplők Ádám és Éva alapmozgásainak generálását segítik, például Lucifer köröz és e köröző mozgás egyik Descartes-i koordinátáinak egyikét átvéve tudunk harmonikus mozgást generálni. Ádám mindenkor az :a, Éva a :b utasítást hajtja végre. Az első ábra felső két sorában levő nyomógombokra kattintva adhatjuk meg a változók értékét. Ha az :a körözés, a :b harmonic, a jobb szélen köröző Ádám és a középen harmonikus rezgőmozgást végző Éva mindkét mozgását utánozva a baloldalon Káin Lissajous görbe pályán halad.

1. ábra
A paradicsomi mikrovilág

Íme a teknőcgeometria segítségével korábban nehezen megrajzolható görbéket könnyen tudunk megjeleníteni, és mivel azokat visszavezetjük egyszerűbb alakzatok összetevésére azok érthetőbbé, barátságosabbá válnak. Az algoritmusalkotás, a programozás pedig a részekből való összerakás, és az objektumorientáltság elveit teszik érthetőbbé.
Papert módszerére jellemző a mikrovilágok használata. Magam is sokszor tapasztaltam, valóban milyen nagy érték a kisgyermekek saját gondolatkörének az oktatás szolgálatába állítása. Erre példákat az iskolakísérletem ismertetésének publikálása során sokat ismertettem. A mikrovilágokhoz kapcsolódik azon véleményem is, amely szerint a sci fi irodalom (az értékes, tehát valóban irodalom) sokat segít a nevelésben. A jelentős tudományos fantasztikus alkotások mindegyike egy egy mikrovilágot mutat be. Az értékes gondolatkísérletek nemcsak szórakoztatóak, de fejlesztik a gondolkodást is. Ma már a mérnöki munkának is feltétele a fantázia, – „Álmodozni kötelező!” (Le Corbusier-ről készült egyik filmnek is címe ez.) – így a tudományos fantasztikus irodalom a technikai, a társadalmi fejlesztésnek többféleképpen is segítségére van. Asimov „Alapítvány” mikrovilágában például a robotika azon alaptörvényeit megfogalmazta, amelyeket a robottechnika fejlesztői is figyelembe vesznek. De sok példát említhetnénk Rostand, Wells, vagy Vernétől kezdve, amelyek a technikai, társadalmi fejlesztésnek is katalizátorai voltak, annak részévé váltak. A tudományos-fantasztikus hipotézisek, eszmék nemegyszer tudományos vitáknak is példái, mondanivaló-hordozói.
A sci fi irodalom a gyermekekben a fantázia fejlesztése mellett a gondolkodás fejlesztését is szolgálhatja. Néhány művet sorolok messze nem a teljesség igényével, amelyeket diákjaimnak, hallgatóimnak ajánlani szoktam (az első kivételével sajnos inkább csak az utóbbiaknak):
Fehér Klára: A földrengések szigete, Móra Ferenc Könyvkiadó, Budapest, 1968.
A. C. Clarke: Űrodisszeia, Kozmosz Könyvek. Budapest, 1974.
P. Boulle: A majmok bolygója, Kozmosz Könyvek, Budapest, 1970.
Abe Kóbó: A negyedik jégkorszak, Kozmosz Könyvek, Budapest, 1969.
C. D. Simak: A város, Kozmosz Könyvek, Budapest, 1971.
S. Lem: Éden, Kozmosz Könyvek, Budapest, 1973.
F. Herbert: A dűne, Kozmosz Könyvek, Budapest, 1987.
Italo Calvino: Kozmikomédia, Kozmosz Könyvek, Budapest, 1972.
F. Hoyle: A fekete felhő. Gondolat, Budapest, 1972.
A mikrovilágok teljes kidolgozására a számomra legszebb példa E. A. Abbott műve a Síkföld, amely csodálatos szellemi kaland a geometria világában.
Hatékony mikrovilág a teknőcök Paradicsoma is!
3. IRODALMI HIVATKOZÁSOK
[1] Borosné Gárdos Éva: A Basic és a Logo nyelv oktatásának tapasztalatai. Hatásuk a gondolkodás és a személyiség fejlődésére, különös tekintettel a siket gyermekek eredményeire. Kutatási beszámoló. KLTE Pszichológiai Intézete, Debrecen. 1989.
[2] Farkas Károly: Appendix Farkas Károly a Játékos Informatika 1993. kandidátusi disszertációjához, 1996.
[3] Farkas Károly: Játékos teknőcgeometria. Könyv a gondolkodás számítógéppel segített tanulásához – tanításához. Szakkiadó, Budapest, 2011.
[4] Papert, S.: Mindstorms, Basic Books, New York (1981)] magyarul: Seymour Papert: Észrengés. A gyermeki gondolkodás titkos útjai. SZÁMALK, Budapest, 1988.
The Children’s Machine. Harvester Whatsheaf, New-York, stb, 1993.
The connected family bringing the digital generation gap. Longstreet Press Atlanta, Georgina. 1996.