Что даёт ребёнку изучение кода: данные метаанализа и честные ожидания

Что такое польза программирования

Пользу программирования удобно делить на 2 вида: прямую — ребёнок учится программировать — и косвенную, когда навык переносится на другие предметы и задачи. Споры идут почти исключительно о втором виде.

Прямая польза очевидна и не требует доказательств: ребёнок, который занимается, умеет больше, чем тот, кто не занимался. Он пишет программы, понимает, как устроены циклы и условия, легче справляется с информатикой в 8–9 классе. Косвенная польза — это вопрос, станет ли он лучше решать задачи по математике, рассуждать, планировать. Именно её обещает реклама, и именно её проверяют исследователи.

Психологи называют такой эффект переносом. Близкий перенос — когда навык помогает в похожей задаче: умение писать циклы в Scratch облегчает циклы в Python. Дальний перенос — когда навык помогает в далёкой области: программирование улучшает, например, геометрию. С близким переносом всё в порядке, с дальним — сложнее, и об этом ниже.

Метаанализ Scherer и соавторов (2019)

Метаанализ — это исследование, которое объединяет результаты многих работ и считает общий эффект. Одно отдельное исследование может случайно показать слишком большой или слишком маленький результат, а сводный расчёт сглаживает такие случайности. В 2019 году Рональд Шерер (Scherer) с коллегами объединили 105 исследований о том, влияет ли обучение программированию на другие когнитивные навыки.

Средний эффект оказался положительным и умеренным: g ≈ 0,47^[1]. Это значит, что дети, которые учились программировать, в среднем показывали в тестах других навыков результаты лучше, чем те, кто не учился. Эффект не огромный, но и не нулевой — заметнее, чем у многих других «развивающих» занятий.

Последняя строка таблицы важнее всех остальных. Подробнее о ней — в следующем разделе.

Почему в строгих исследованиях эффект ниже

В рандомизированных исследованиях с активной контрольной группой польза программирования оказалась ниже средней. Это значит, что часть эффекта в менее строгих работах связана не с кодом, а с тем, что дети просто занимались чем-то интересным.

Представьте исследование с двумя классами. Первый полгода учится программировать, второй — ничего дополнительного не делает. Через полгода первый класс лучше решает логические задачи. Но почему? Может быть, из-за программирования. А может быть, из-за того, что у детей появилось новое увлекательное занятие с внимательным учителем. Чтобы разделить эти причины, контрольной группе дают другое активное занятие — и тогда разница уменьшается. Именно такое исследование считается самым строгим, и именно ему стоит доверять больше всего.

Авторы метаанализа делают вывод, который полезно запомнить родителям: перенос не происходит автоматически^[1]. Он появляется, когда занятия специально построены так, чтобы связывать программирование с другими задачами — например, когда учитель просит заметить, что переменная в Scratch похожа на неизвестное в уравнении.

Сравнение с шахматами и музыкой

Если сравнить с другими «развивающими» занятиями, у программирования результат лучше: обзор Салы и Гобе 2017 года почти не нашёл дальнего переноса от шахмат, музыки и тренировки рабочей памяти.

Джованни Сала и Фернан Гобе (Sala, Gobet) проанализировали исследования о том, помогают ли шахматы, занятия музыкой и тренировки памяти в учёбе и общем интеллекте^[2]. Их обзор — не исследование одной группы детей, а сводка многих работ, и вывод оказался отрезвляющим: когда исследования строгие, дальний перенос почти исчезает. Ребёнок лучше играет в шахматы, но не обязательно лучше решает задачи по математике.

Значит ли это, что шахматы и музыка бесполезны? Нет. Они ценны сами по себе — как игра, искусство, удовольствие. Точно так же стоит смотреть и на программирование: его главная ценность — сам навык создавать программы, а косвенная польза — приятный бонус, который появляется при хорошо устроенных занятиях.

Что ребёнок получает точно

Независимо от споров о переносе, у ребёнка, который регулярно программирует, появляются 5 вполне конкретных умений. Их можно увидеть без тестов — по его проектам.

• Писать программы. Это и есть прямой результат: игры, анимации, расчёты, рисунки черепашкой.
• Разбивать задачу на части. Большой проект пугает, пока не превратится в список маленьких шагов.
• Спокойно относиться к ошибкам. Программа почти никогда не работает с первого раза, и поиск ошибки становится привычкой.
• Проверять гипотезы. «Если я поменяю это число, что будет?» — и сразу запуск.
• Готовиться к школе. По федеральной программе программирование начинается в 8 классе, и подготовленный ученик тратит уроки на понимание, а не на синтаксис^[3].

Отдельная польза — опыт довести собственный проект до конца. Создатели Scratch описывают обучение через проекты, увлечённость, общение со сверстниками и игру как основу творческого развития^[4]. Когда ребёнок сам придумал игру и сделал её, он учится планировать, терпеть неудачи и показывать результат другим. Подробнее о способе рассуждать, который стоит за этим, — в материале о вычислительном мышлении.

Как получить больше пользы от занятий

Чтобы занятия дали больше, чем навык программирования, их нужно строить осознанно: регулярно, с собственными проектами и с явной связью с другими задачами. Вот 5 приёмов.

1. Короткие и частые занятия. Распределённая практика закрепляет знания лучше, чем одно длинное занятие в неделю.
2. Свои проекты, а не копирование. Творческое мышление развивается, когда ребёнок придумывает, а не повторяет.
3. Самопроверка. Вопросы «что выведет программа?» до запуска закрепляют понимание лучше перечитывания.
4. Явные мостики. Обсуждайте, где ещё встречается та же идея: цикл — в расписании, условие — в правилах игры, координаты — в геометрии.
5. Разговор о мышлении. Спрашивайте «как ты нашёл ошибку?» — это тренирует метапознание.

Если вы только выбираете, с чего начать, посмотрите обзор о программировании для детей и подборку ступеней по возрасту ребёнка.

Мифы о пользе программирования

Миф о пользе — это обещание, которое звучит в рекламе, но не подтверждается исследованиями. Вот три самых частых.

«Программирование повышает IQ». Это не подтверждается: метаанализ измерял отдельные навыки, а не общий интеллект, и эффект в строгих исследованиях ниже среднего.

«Ребёнок, который программирует, обязательно станет отличником по математике». Такой гарантии не существует: эффект на математические навыки есть, но он средний и появляется не у всех и не сам по себе.

«Курс программирования готовит к работе в IT». Это не так: детские занятия дают основы, а профессия требует многих лет учёбы.

Когда программирование не поможет

Занятия программированием не помогут, если ждать от них быстрого или узкого результата в другой области. Вот 4 типичные ситуации.

• Нужно исправить оценку по математике за 1 четверть. Помогут занятия по самой математике.
• Ребёнок занимается 1 раз в месяц. Такой режим не даёт ни прямой, ни косвенной пользы.
• Занятия — это 100% копирование готового кода. Без своих решений творческое мышление не тренируется.
• Ребёнок 3 месяца занимается через силу. Без интереса нет ни проектов, ни переноса.

Чего делать нельзя

Нельзя оценивать занятия только по оценкам в школе. Эти правила помогают держать ожидания честными.

• Нельзя обещать ребёнку, что он «станет умнее»: польза есть, но она не волшебная.
• Не следует выбирать занятия по рекламе «развития интеллекта» — смотрите, что ребёнок будет делать на уроке.
• Не стоит ждать результата в другом предмете через месяц: перенос, если он есть, требует времени и усилий.
• Нельзя сравнивать ребёнка с другими по скорости — темп у всех разный.
• Не следует бросать занятия только потому, что оценки не выросли: прямая польза — сам навык.

Источники

[1] Scherer R., Siddiq F., Sánchez Viveros B. The cognitive benefits of learning computer programming: A meta-analysis of transfer effects // Journal of Educational Psychology. 2019. Vol. 111, № 5. P. 764–792.

[2] Sala G., Gobet F. Does far transfer exist? Negative evidence from chess, music, and working memory training // Current Directions in Psychological Science. 2017. Vol. 26, № 6. P. 515–520.

[3] Приказ Минпросвещения России от 18.05.2023 № 370 «Об утверждении федеральной образовательной программы основного общего образования».

[4] Resnick M. Lifelong Kindergarten: Cultivating Creativity through Projects, Passion, Peers, and Play. Cambridge, MA: MIT Press, 2017.

[5] Cepeda N. J., Pashler H., Vul E., Wixted J. T., Rohrer D. Distributed practice in verbal recall tasks: A review and quantitative synthesis // Psychological Bulletin. 2006. Vol. 132, № 3. P. 354–380.

[6] Roediger H. L., Karpicke J. D. Test-enhanced learning: Taking memory tests improves long-term retention // Psychological Science. 2006. Vol. 17, № 3. P. 249–255.

Вопросы и ответы

Сколько нужно заниматься, чтобы появилась польза?

Точного срока исследования не дают. Ориентир для родителя — регулярность: 2–3 занятия в неделю в течение нескольких месяцев, со своими проектами.

Подходит ли это гуманитарию?

Да. Мультфильмы, интерактивные истории и викторины в Scratch — проекты для тех, кто любит придумывать сюжеты, а не считать.

Есть ли вред от программирования?

Сам навык вреда не несёт. Риски связаны с экраном: долгая работа без перерывов. Нормы СанПиН ограничивают непрерывное использование электронных средств обучения, поэтому делайте паузы.

Что полезнее — программирование или шахматы?

Для переноса на другие навыки данные лучше у программирования, но выбирать стоит по интересу ребёнка: польза любого занятия ниже, если оно навязано.

Как понять, что польза программирования уже есть?

Смотрите на поведение: ребёнок сам планирует проект, спокойно ищет ошибку, объясняет, как работает его программа. Это видно без тестов.

Влияет ли возраст на эффект?

Метаанализ включал исследования с детьми разного возраста, и ни одно исследование не даёт «идеального» возраста для пользы. Для семьи важнее не возраст, а подходящая форма: игры для младших, проекты для средних, задачи для старших.