Образовательный кейс

«Первые шаги дошкольника в мире программирования и алгоритмики»

СКАЧАТЬ (с фото)

СКАЧАТЬ (презентация) 

 

Для успешного обучения в школе важен не столько набор знаний, сколько развитое мышление, умение получать знания, использовать имеющиеся навыки для решения различных учебных задач. Большие возможности при этом раскрываются при умении выстраивать алгоритмы, программировать определенные задачи и действия. Чтобы ребёнок понимал, что, когда перед ним задача и ему нужно получить ответ, необходимо выполнить ряд действий.

Эффективным средством развития предпосылок к учебной деятельности у детей в процессе обучения в ДОУ, являются алгоритмы и формирование у дошкольников алгоритмических умений и основ программирования.

Мы привыкли считать этот термин компьютерным, но алгоритмы встречаются в нашей повседневной жизни. В детском саду мы часто используем некоторые алгоритмы, например алгоритм одевания на улицу или накрывания на стол.

Давайте попробуем ответить, что такое алгоритм?

1. Алгоритм – это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к исходному результату.
2. Алгоритм - точное предписание о том, какие действия и в какой последовательности надо выполнить, чтобы достичь результата в любой из задач определенною вида.
3. Алгоритм - последовательность команд для решения поставленной задачи.
4. Алгоритм – это определенная последовательность действий, которая приводит к достижению того или иного результата. Составляя алгоритм, детально прописывают каждое действие исполнителя, которое в дальнейшем приведет его к решению поставленной задачи.

 

СЛАЙД 2

Итак, алгоритм - система правил, сформулированных на языке понятном исполнителю и определяющих цепочку действий, в результате которой, мы приходим от исходных данных к нужному результату.

Алгоритм имеет следующие свойства: разбит на последовательные, отдельные шаги, имеет однозначные команды понятные исполнителю, приводит к определенному результату, может применяться несколькими исполнителями или быть применимым к решению нескольких задач.

Алгоритмы являются основой программирования.

Изучая алгоритмику, дети развивают умение планировать этапы и время своей деятельности. Развивают умение разбивать одну большую задачу на подзадачи. Дети способны оценивать эффективность своей деятельности. Алгоритмика даёт возможность понять буквально, что такое последовательные действия.

 

 

СЛАЙД 3

 

Виды алгоритмов:

1.Линейные (из простых команд). 

2.Разветвленные (если алгоритм предусматривает два варианта ответа).

3.Циклические (если действия повторяются).

 

 

СЛАЙД 4

Формы алгоритмов:

1.Словесные: т.е. выраженная вербально последовательность: указания, инструкция.

2.Наглядные: схемы, формулы

 

СЛАЙД 4

Особенности составления алгоритмов с учётом возрастных особенностей детей.

Для младшего возраста основная задача — подготовить детей к пониманию, что для достижения результата нужно выполнить действие в соответствии с условием (правилом, которое отражает последовательность действий).  Алгоритм задаётся с помощью условного знака — стрелки и состоит не более чем из трёх действий (шагов).

В среднем возрасте количество действий (шагов) увеличивается до пяти, используются специальные игры и упражнения на использование алгоритмов.

Для старшего возраста упражнения направлены на понимание зависимости между соблюдением последовательности действий и полученным результатом.  В качестве элементов алгоритма — модели реальных предметов, дети должны составлять алгоритмы сами на абстрактном материале. 

 

Зачем учить ребенка программированию? Это требование времени. У современных детей цифровое детство и важно их обучать элементарной компьютерной грамотности. Азы программирования сегодня так же важны, как умение читать, считать и писать. Что дадут ребенку начальные навыки программирования? Они научат его логически мыслить, понимать причинно-следственные связи, находить множество решений одной задачи, планировать свои действия. Сложно ли для детей программирование? Для ребенка - нет. Его жизнь - игра. Программирование он познает через игру. Ребенок поэтапно знакомится с техническим творчеством, от элементарного конструирования постепенно переходит к  алгоритмики, а только потом к программированию технических моделей.

 

Формирование основ алгоритмики и программирования — это увлекательное обучение.

Для проведения занятий по образовательному кейсу могут использовать

средства электронного обучения основам алгоритмики и программирования:

 «Робо-Пчелы Bee-Bot»  

интерактивный набор «Робомышь»

робототехнический набор «Matatalab»

«WEDO» (лего)

Цифровая образовательная среда — например, «ПиктоМир», которая имеет привлекательный для детей интерфейс и задания, наполненные смыслом — детям необходимо создать программу управления роботом, действия которого можно увидеть тут же на экране.

 

Программируемый робот «Умная пчела Bee-Bot» это программируемый робот, предназначенный для использования детьми от 3 до 7 лет.

Управление у Bee-Bot не сложное. С помощью кнопок дети могут задавать роботу маршрут движения. Он откликается на управляющие команды и может двигаться вперед, назад, поворачиваться направо и налево.

Команды задаются с помощью кнопок, расположенных на корпусе. Единовременно робот помнит более 40 команд. Специальная подставка обеспечивает сохранение и зарядку комплекта роботов.

Подтверждение ввода и выполнения команд осуществляется звуковой и световой индикацией. Выполнение программы, можно остановить на любом этапе, нажатием одной кнопки «ОТМЕНА». Полная очистка памяти происходит так же нажатием одной кнопки.

«Умная пчела Bee-Bot» является отправной точкой для обучения начальным основам программирования детей дошкольного возраста. В процессе выполнения игровых задач ребенок учится составлять простейшие линейные алгоритмы. Это алгоритмы, в которых все действия выполняются однократно, последовательно, в заданном порядке.

«Робомышь» — это обучающий STEM-набор для дошкольников, который позволяет в доступной форме изучать основы алгоритмики и программирования. 

Описание набора: это комплект дидактических карточек, программируемого цифрового устройства и дополнительных деталей для организации работы с набором. 

Особенность набора: для программирования не требуется компьютер или мобильное устройство. Программа задаётся нажатием кнопок на спинке мыши: вперёд, назад, влево, вправо. Зелёная круглая кнопка — начало программы, жёлтая — стирает предыдущую программу, красная — специальное движение (может быть звук, шаг назад-вперёд или светящиеся глаза). 

В процессе выполнения заданий дети создают свой лабиринт, а затем с помощью карт кодирования задают маршрут движения робота-мыши. После того как программа создана, ребёнок может запустить её на выполнение и наблюдать, как мышь движется по лабиринту в поисках объекта. 

Возможности набора позволяют создавать свои игровые поля и задания к ним по темам недели.

Набор «Робомышь» подходит для детей в возрасте от 4–5 лет и входит в основу STEM-образования. С его помощью дети учатся логике, последовательности действий, критическому и аналитическому мышлению, пространственным понятиям и расчёту расстояния.

 

Робототехнический набор Matatalab следующая ступень в освоении алгоритмики и начало программирования. Он предназначен для детей старшего дошкольного возраста 4-9-ти лет, которые уже знакомы с построением алгоритмов.

Робот Matatalab - это маленький робот на колесах со светодиодами вместо глаз, которые расположены спереди под отсоединяемым куполом. Робот в игровой форме учит программированию. При помощи робота дети обучаются и играют в тактильные игры без необходимости использования компьютера. Такой способ обучения удобен тем, что не надо уметь читать.

 

 

В базовый комплект MatataLab входит:

• программные блоки,
• панель управления,
• управляющая башня
• программируемый робот.

Управляющая башня и робот оснащены встроенным аккумулятором.

Путём расстановки блоков на панели управления, через управляющую башню робот получает сигнал по Bluetooth на осуществление того или иного действия.

Также в комплекте уже есть карта с заданиями разных уровней сложности.

Программные блоки условно можно разделить на несколько групп.

В средней группе детей знакомят с основными блоками - это блоки движения, они зеленого цвета и задают движение в определенном направлении.

Робот выполнит эти движения в той последовательности, которую мы укажем. Таким образом дети создают свой первый алгоритм.

В старшей группе дети переходят к созданию более сложных алгоритмов. Чтобы дошкольники научились строить алгоритм действий (движения):

• Проговариваем маршрут, используем дидактическое упражнение «Пройди от…до», уточняем условия маршрута - наиболее короткой (длинной) дорогой, не пересекать ручей, мост, лес…
• Затем ребенок согласно заданию, механически, без программирования робота, выбирает путь Мататы, соответствующий всем условиям, на карте.
• Выбранный маршрут зарисовывается и выкладывается на плане-схеме…
• И в соответствии с созданным планом маршрута запускают робота, тем самым проверяя алгоритм.

В дальнейшем дети самостоятельно прокладывают пути для Matata и составляют алгоритмы в соответствии с заданием.

 

Следующий вид блоков - дополнительные, с ними мы также знакомим детей в старшей группе.

 

 

К ним относятся числовые блоки, эти блоки используются для сообщения роботу количества повторов запланированного действия. Например, 3 шага вперед, можно задать используя последовательность из трёх стрелок «вверх», а можно, использовать числовой блок 3, присоединив его к основному.

Блоки функций и циклов отвечают за повтор движений.

И блоки-развлечения - танец, музыка или бег. Дети составляют алгоритм движения до заданного пункта и добавляют блок танца в конце.

Цифровая образовательная среда «ПиктоМир» – это свободно распространяемая система без текстового программирования, которая позволяет ребёнку «собрать» из пиктограмм на экране компьютера программу, управляющую виртуальными исполнителями – роботами.

 

Цифровая образовательная среда «ПиктоМир», в первую очередь, ориентирована на дошкольников, которые ещё не умеют читать и писать. И обучает детей создавать несложные программы, используя лишь пиктограммы действий игровых персонажей.

     Что такое пиктограмма? Давайте скажем своими словами… (знак, символ, обозначение какого действия, предмета и т.д.)

   В цифровой образовательной среде «ПиктоМир»,  пиктограмма заменяет текстовые команды, и в какой - то степени её можно представить  – язык программирования,   доступный и понятный детям.

 

Модуль ПиктоМир для детей от 4-х лет и младшего школьного возраста.

Если дети ранее уже познакомились с алгоритмами и началами программирования им будет легче начать освоение программы ПиктоМир, так как в построении алгоритмов и программировании мини роботов и в данной программе похожая система знаков и приемы составления алгоритмов.

Если ранее детей не знакомили с алгоритмикой и не программировали мини роботов, то работа начинается с отработки построения алгоритмов вне программы «ПиктоМир».

 

Сайт «ПиктоМир»

На ресурсе есть бестекстовая цифровая образовательная среда для систематического погружения в современное программирование дошкольников, для преподавателей разработаны подробные методические пособия к занятиям.

До планшетный период. Начинается с 4 лет, со средней группы.

В дальнейшем, со старшего возраста детей, переходят на управление виртуальными роботами в цифровой среде «ПиктоМир» при помощи гаджетов, знакомятся с интерфейсом компьютерной игры, учатся сокращать программу при помощи повторителей.

       Непосредственная работа детей на компьютере (планшете) занимает 5-7 минут, связана с реализацией Санитарно-эпидемиологических требований к использованию ИКТ в образовательном процессе. Использование гаджетов, цифровых образовательных программ, компьютерных презентаций и видеороликов возможно только с детьми старшего дошкольного возраста.