Turcsányiné Szabó Márta
ELTE TTK Általános Számítástudományi Tanszék
A LOGO programozási nyelvet gyakran úgy tekintik mint egy kezdõknek való nyelv amin keresztül betekintést nyerhet a gyerek a számítástechnika világába, hogy utána megismerkedhessen bonyolultabb nyelvekkel melyek segítségével megízlelheti a programozás gyönyöreit. A LOGO nyelv valóban rendelkezik az amatõr programozási nyelvhez szükséges tulajdonságokkal, ám kizárólagosan programozási nyelvként való szemlélete a tanulásban betölthetõ értékét halványítja [1]. A számítógép nemcsak a programozás iránt érdeklõdõk számára hasznos, hanem minden típusú, érdeklõdésû, és képességû gyermeknek és felnõttnek segítségére lehet, így ezt a szemléletet kell a gyerekkel is megismertetni. A gyereknek pedig problémái vannak: megértési, felfogási, elsajátítási, rögzítési problémái. A pedagógusnak utat kell mutatni a gyereknek, hogyan küzdheti le problémáit, hogyan birkózhat meg egy feladattal saját maga. A tanár szerepe nem feltétlenül valaminek a megtanítása , hanem az érdeklõdés felkeltése, a motiváció kialakítása és megfelelõ eszköz biztosítása a témák kutatására, felfedeztetésére. A LOGO amatõr voltából adódóan egy olyan tanulást segítõ eszköz, amelyrõl bátran állíthatjuk hogy mindenkié. Segítségével egyszerûen lehet megfogalmazni folyamatokat, jelenségeket, szabályokat, modelleket:
-Felülrõl lefelé: fõleg a problémamegoldó gondolkodás elõsegítésére [2];
-Alulról fölfelé: a szavak, fogalmak, eszközök gyarapításával; mikrovilágok kialakításával [8];
de a munka mentene ezek keverékét is igényelheti. Egy elkészített mikrovilággal való kísérletezés, vagy építkezés értéke a hasonló feladatkörre készült alkalmazói programokkal szemben ott mutatkozik meg, hogy a LOGO szókészlete bõvíthetõ és eljárásai átláthatóak.
Az elõadás olyan tanulási környezetekbõl kíván ízelítõt adni amelyek a számítógép adta lehetõségeken kívül az anyanyelvvel való ismerkedésre és a vizuális nevelésre is lehetõséget ad, sõt kreativitásra is serkenthet. Mindezt élvezetes játék keretében, amely koránt sem jelent LÓGÁST.
A KISLOGO programrendszer:
Az egészen kicsi gyerekek (4-5 éves kortól) számára készült [7,8] rendszer kreatív játékeszközként ad lehetõséget a számítógéppel való megismerkedésre. A programrendszer több részbõl áll, a részei egymásra építenek illetve kiegészítik egymást. A fõ egységek: rajzolás - képalkotás, zenélés - zenekészítés, animáció - animálás, szövegértelmezés - szövegszerkesztés. Minden egyes rész technikai szempontból azonos módon kezelhetõ, illetve fejleszthetõ a számítógépes kommunikáció egyre magasabb szintû alkalmazásával.
A botkormányos irányítástól kiindulva az ikonos irányításon keresztül a szöveges kommunikációig a gyerek megismerkedik és megtanulja felhasználni a számítógépek azon tulajdonságát, hogy tevékenységeit megjegyeztetheti, sõt azokat el is nevezheti. Az elnevezett elemeket pedig felhasználhatja egy bonyolultabb tevékenység részeként. Mindegyik programrész egy következõ kommunikációs szintet is felkínál: a szöveges utasítások alkalmazásának lehetõségét. Egy rajz-, zene-, mozgás kompozíció összetetten kombinálható teljes animációs alkotássá, amit ki lehet egészíteni szöveggel is, illetve mesével.
Tapasztalataink különbözõ korosztályú és képességû (óvodás - általános iskolás, mozgássérült, egyéb sérült) gyermekek esetében azt igazolták, hogy a programrendszer és segédanyaga a pedagógus aktív szereplésével együtt jól használható eszköz lehet a pedagógiai munka több területén. A játék során rengeteg megismernivalóval találkozhat a gyerek és az akaratlagos cselekvések erõsítésével tudja munkáját és önmagát fejleszteni. Aktív használatával a gyerek nemcsak a számítógépes kommunikációval ismerkedik meg, hanem saját anyanyelvével, a szavak jelentésével és jelentõségével.
Nagyobb gyerekek számára, az anyanyelv további megismerésére nyujthatnak segítséget a következõ modellek kifejtése, tanulmányozása, és fejlesztése.
A szöveg modellezése
Modell 1. A szöveg mondatok sorozata.
(A mondatokat pedig egy elõre meghatározott mondat halmazból lehet véletlenszerûen válogatni.)
Pl. Üdvözlõlap gyártása:
A kezdõ mondat a következõ lehet: Kedves <név>.
ahol <név> azoknak a neveknek a halmaza akiknek üdvözlõlapot szeretnénk küldeni. A további mondatok független közlendõket közvetíthetnek. A záró mondat a következõ lehet: <Elköszönés> Péter.
ahol <Elköszönés>::= {Kedvenced | Viszlát | Szia | Szeretlek | ...}.
Modell 2. A mondat grammatikailag struktúrált szavak sorozata.
<mondat> i ::= <idõhatározó> <helyhatározó>
<alanyi mondatrész> <állítmányi mondatrész>
(Az alkotóelemek kifejtésének részletességétõl fügõen válaszhatjuk a mondatrész halmazokat.)
Pl. Egy mese generálása:
Az elsõ mondat itt is rögzített kezdetû lehet: Egyszer volt hol nem volt... A többi mondat az alkatrészek véletlenszerû válasz-tásával egy-egy eseményt írnak le a szereplõ vagy szereplõkkel kapcsolatban. Az alkatrészek halmazát igazítsuk egy témához és a választott szereplõkhöz. A részletezéstõl függõen a névelõket illetve ragokat algoritmussal is lehet generálni. Az utolsó mondat vége is lehet állandó:... boldogan éltek míg meg nem haltak.
Modell 3. Minden szónak van jelentése.
(A szavak alakja csupán a szintaxtist adják, a szavak által képviselt funkció pedig a szemantikát.)
Pl. 1. A LOGO honosítása [2]
Pl. 2. KISLOGO [fejlebb,7,8]
LOGO utasítások: elõre, hátra, jobbra, balra,...vagy ezekbõl építkezve bonyolultabb mozgások: megy, fut, ugrik, repül...stb értelmezése.
Pl. 3. REPÜLÕTÉR [8]
Egy egész mikrovilágot ki lehet fejleszteni a vizsgálandó szavak köré pl. egy repülõtér környezettel a száll ige felhasználásával: kiszállás, beszállás, leszállás, felszállás,...stb. A névutók és névelõk változtatásával a szó jelentésének átalakulását lehet megtapasztalni.
Modell 4. Egy mondat értelmezése a mondatrészek azonosításából és a szavak jelentésének megértésébõl áll.
<szó 1> : A nagybetûs utasítások a kiadott utasítás-
sor végrahajtását kezdik meg.
<szó i> : Minden szó egy funkció amely bemenõ
paraméterre vár, beállítja a környezeti változót
szemantikájának megfelelõen, és eredményül ad egy
értéket az õt meghívó funkciónak.
<szó n> : A pontnak nincs paramétere, hanem az
értékek áramoltatását kezdi meg visszafele.
Pl. CSALÁD [8] Lássuk a mondat értelmezését:
Anyu - /Elsõ szó/ /Mi van vele?/
Anyu mondja /Mit mond?/
Anyu mondja kutyus /Mi legyen a kutyussal?/
Anyu mondja kutyus gyere /Hova?/
Anyu mondja kutyus gyere ide /Na jó, és aztán?/
Anyu mondja kutyus gyere ide . /Vége a mondatnak. Üzenj vissza./
. üzeni ide -nek hogy vége a mondatnak
ide beállítja a HOVA értékét a beszélõ relatív értékére
és megüzeni gyere -nek + vége
gyere beállítja a CSINÁLD értékét "gyere"-re
és megüzeni kutyus -nak + HOVA + vége
kutyus beállítja a SZEREPLÕ értékét "kutyus"-ra
és megüzeni mondja -nak + CSINÁLD + HOVA + vége
mondja megüzeni mit kell mondani
+ SZEREPLÕ+ CSINÁLD+ HOVA+ vége
Anyu beállítja a BESZÉLÕ értékét "anyu"-ra
(így állítódik be a HOVA abszolút értéke),
és mivel nagybetûvel kezdõdik meg is kezdi a végrehajtást.
A nyelv modellezésével az is kiderül, hogy mennyire bonyolult a természetes nyelv és az hogy a mesterséges nyelv (számítógépes nyelv) csupán egy piciny szûkített nyelvkészletet tartalmazhat, melynek funkciói csak a beprogramozott tevékenységeket látják el.
Rekurzió - vizuális modellezés - papír és olló
A rekurzió fogalma, megértése, és megalkotása kétség kívül talán az egyik legnehezebb programozási és természeti jelenség. Az egyszerû csempézés nem feltétlenül igényeli a rekurzió alkalmazását, ám a bonyolultabb csempe alakzatok illetve a fraktálok tanulmányozása és létrehozása elképzelhetetlen a rekurzió teljes megértése nélkül, amely meglehetõsen nehéz feladat [2]. A következõ példa két párhuzamos folyamaton (papír bevágás és annak vizuális modellezésén) keresztül segít megértéséhez. A kiindulás mindkét esetben egy négyzet alakú papír és annak vizuális modellje. Teknõcünknek pedig vállalnia kell azt a feladatot, hogy bejárja az utat a papír szélén.
TO NÉGYZET :MÉRET
ISMÉTELD 4 [ELÕRE :MÉRET JOBBRA 90]
END
négyzet leíró eljárás alkalmazása NÉGYZET 200 egy 200 egységnyi papír képét eredményezi. Helyettesítsük az oldalakat egy a szakasz felénél középig bevágott oldal képével, azaz a következõ Koch görbével:
TO EGY_OLDAL :MÉRET
ELÕRE :MÉRET / 2
JOBBRA 90
ELÕRE :MÉRET / 2
BALRA 180
ELÕRE :MÉRET / 2
JOBBRA 90
ELÕRE :MÉRET / 2
END
melynek alkalmazása egy újabb négyzet eljáráshoz vezet. A Teknõc által megtett útvonal a minden oldalról középig bevágott papír képét írja le. Még élethûbbé válik a kép, ha az oldal eljárást egy kicsit módosítjuk:
TO REK_MINTA1 :MÉRET
ELÕRE :MÉRET / 2
JOBBRA 88
ELÕRE :MÉRET / 2
BALRA 176
ELÕRE :MÉRET / 2
JOBBRA 88
ELÕRE :MÉRET / 2
END
Most ismét vágjunk be minden újonnan létrehozott oldalt az elõzõ módszerrel.
TO REK_MINTA2 :MÉRET
REK_MINTA1 :MÉRET / 2
JOBBRA 88
REK_MINTA1 :MÉRET / 2
BALRA 176
REK_MINTA1 :MÉRET / 2
JOBBRA 88
REK_MINTA1 :MÉRET / 2
END
Folytassuk az így kialakított papírunk további vagdosását, és ennek megfelelõen az eljárások gyártását. A sokadik lépés után feltûnnek a folyamat állandósult elemei és a szintek egymáshoz való vizsonya.
TO REK_MINTA :MÉRET :SZINT
HA :SZINT = 0 AKKOR ELÕRE :MÉRET STOP
REK_MINTA :MÉRET / 2 :SZINT - 1
JOBBRA 88
REK_MINTA :MÉRET / 2 :SZINT - 1
BALRA 176
REK_MINTA :MÉRET / 2 :SZINT - 1
JOBBRA 88
REK_MINTA :MÉRET / 2 :SZINT - 1
END
A négyzet eljárás a szint paraméterrel kiegészítve egy bonyolult rekurzív eljárást eredményez, melyet a papír-olló módszerével talán egyszerûben lehet megérteni.
TO REK_NÉGYZET :MÉRET :SZINT
ISMÉTELD 4 [REK_MINTA :MÉRET :SZINT JOBBRA 90]
END
A vágási mintákkal való kísérletezéseket a csempézés módszerének alkalmazásával is végezhetjük [2,5]. A létrehozott minták tetszetõs két dimenziós alakzatokat eredményezhetnek. Ám a kreatív kísérletezéseket nemcsak két dimenzióban lehet végezni. Végülis az alapmintánk mindíg a négyzet illetve a négyzet alakú papír, amely a papírhajtogatásban kicsit is jártas egyén fantáziáját jócskán meg tudja mozgatni......
Talán ilyen és ehhez hasonló játékok a LÓGÓS tanulókkal is megismertethet olyan témákat amelyek egyébként érdektelenségnek örvendenek.
Irodalom: Turcsányiné Szabó Márta
[1] Eurologo '93: LOGO-szerû tanulási környezetek
Inspiráció 1994. 2. évf. 1.sz. február.
.., D. Senftleben
[2] A LOGO programozási nyelv.
Mûszaki Könyvkiadó, Budapest 1986.
[3] A LOGO és az anyanyelv tanulása
INFO'93 Konferencia, Békéscsaba, 1993.
[4] Where to place LOGO in teacher training.
EUROLOGO Konferencia, University of Athens, 1993.
[5] From SQUARE to a thousand cranes.
EUROLOGO Konferencia, University of Athens, 1993.
[6] A LOGO és a vizuális modellezés
Vizuális kommunikáció és vizuális megismerés Konferencia, Csokonai Vitéz Mihály Tanárképzõ Fõiskola, Kaposvár, 1994.
.., Hadnagy - Havas - Körmendi - Vasánszky
[7] Tanulmány egy óvodai számítógépes kísérletrõl. ELTE Óvoda 1985-86.
Programok:
[8] "MESE", "REPÜLÕTÉR", 1984; "KISLOGO", 1985; "CSALÁD", 1993.