Объектно-ориентированное программирование для детей: как объяснить основы

Объектно-ориентированное программирование – одно из самых сложных направлений программирования для изучения и преподавания. Утверждение, что все является объектом – это концепция, лежащая в основе объектно-ориентированного программирования (сокращенно ООП).

Вся парадигма объектно-ориентированной парадигмы – это концепция объектов. Эти объекты содержат данные, которые мы также называем атрибутами (свойствами), и методы. Объекты могут взаимодействовать друг с другом.

В этой статье школа программирования для детей «Пиксель» разберет основы объектно-ориентированного программирования и расскажет, как легко объяснить ООП детям.

Основы объектно-ориентированного программирования

Объектно-ориентированное программирование основано на концепции объектов. 

В объектно-ориентированном программировании определяются структуры данных (объекты), каждый из которых имеет собственные свойства или характеристики (атрибуты). Каждый объект также может содержать собственные процедуры или методы.

Программное обеспечение разрабатывается с использованием объектов, которые взаимодействуют друг с другом. Это дает различные преимущества, такие как:

• скорость исполнения команд и простота их исполнения;
• обеспечение четкой структуры программы;
• упрощение модификации, отладки и сопровождения кода; 
• упрощение повторного использования кода.

Объектно-ориентированные языки разнообразны, но наиболее популярными являются языки, основанные на классах, в которых объекты являются экземплярами классов. Важные объектно-ориентированные языки включают Java, C++, C#, Python и JavaScript.

Самый простой способ объяснить ребенку объектно-ориентированное программирование – использовать в качестве примера что-то вроде автомобиля. Например, у автомобиля есть название модели, цвет, год выпуска, объем двигателя и другие атрибуты.

Принципы объектно-ориентированного программирования

Основными принципами объектно-ориентированного программирования являются инкапсуляция, абстракция, наследование и полиморфизм. Теперь мы рассмотрим эти четыре принципа и то, как объяснить их ребенку.

Инкапсуляция

Принцип инкапсуляции подразумевает, что все свойства и методы объекта остаются закрытыми и защищенными от вмешательства других объектов. В каждом объекте мы можем иметь как частные, так и общедоступные переменные и методы. Частные переменные и методы не могут вызываться или использоваться другими объектами, в то время как общедоступные могут.

Чтобы объяснить это, давайте снова воспользуемся нашим примером с автомобилем. Атрибуты, такие как цвет, год и модель, будут частными переменными. Они просто не могут быть изменены другими объектами.

Абстракция

Абстракцию можно рассматривать как расширение инкапсуляции, а также как способ придать объекту характеристики, отличающие его от других объектов. 

Наследование

Как указывалось ранее, программы часто содержат тысячи строк кода. Если бы нам пришлось каждый раз с нуля прописывать код для нового объекта, то это привело бы к большему количеству ошибок в коде и заняло бы достаточное количество времени.  

Чтобы облегчить это, мы можем использовать принцип наследования. При наследовании мы извлекаем логику кода, который использовали при написании для одного объекта, называемого родителем, в другой объект, называемый дочерним.

Используя наш пример с автомобилем, мы можем, например, извлечь такие характеристики, как год выпуска, цвет и модель, в другой объект. Таким образом, мы можем использовать наш автомобильный объект для создания других объектов, таких как грузовики, автобусы и фургоны.

Полиморфизм

Полиморфизм дает нам возможность использовать объект точно так же, как его родитель, но сохраняя его собственные дочерние функции. 

Мы можем использовать грузовик в качестве средства передвижения по городу, а также как способ доставки грузов из одной точки в другую. 

Объектно-ориентированное программирование помогает понять основные принципы программирования на практике, ведь ООП решает проблемы уникальности и управляемости кода в сложных IT-проектах. 

В современном мире детям будет полезно освоить не только популярные языки, но и концепции программирования. С нуля начать знакомство с кодом можно на примере изучения языка Scratch и Scratch Junior. 

Пример создания игры в Scratch

Бесплатные видеоуроки вы сможете посмотреть на YouTube-канале школы «Пиксель» здесь. 

А еще мы приглашаем вас посетить загородный лагерь по программированию для детей «Пиксель» в Подмосковье, который будет проходить все лето на базе пансионата «Солнечный».