 |
Особенности обучения младших школьников программированию
|
|
|
|
Введение
преподавание программирование младший школьник
Информатика рассматривается как важнейший компонент общего образования современного человека, играющий значимую роль в решении одной из приоритетных задач образования - формировании целостного мировоззрения, системно-информационной картины мира, учебных и коммуникативных навыков и основных психических качеств детей. Практически все концепции реформирования общеобразовательной школы основываются на широком внедрении компьютерных технологий в учебный процесс. В этой связи большинство специалистов сходятся на необходимости реализации в начальной школе пропедевтического курса информатики, начала ее изучения с младшего школьного или дошкольного возраста.
Значительный вклад в разработку вопросов становления информатики на пропедевтическом уровне внесли С.А. Бешенков, В.И. Варченко, Ю.М. Горвиц, А.В. Горячев, Е.Н. Зворыгина, А.Л. Камбурова, А.Ю. Кравцова, Я. Б. Марголис, Н.В. Матвеева, А.Т. Паунтова, Ю.А. Первин, М.А. Плаксин, А.Л. Семенов, Н.И. Суворова, М.С. Цветкова, Е.Н. Челак, А.В. Хуторской и др. Начальный этап обучения информатике носит развивающий характер и призван заложить основы общей информационной культуры школьников, дать первоначальные представления об информации и информационных процессах в окружающем мире, стать основой интеграции предметов начальной школы.
Однако, несмотря на накопленный опыт обучения информатике в начальной школе, вопросы, связанные с влиянием пропедевтического курса информатики на учебный процесс в целом, и вытекающие отсюда проблемы отбора содержания обучения и методов формирования учебно-познавательной деятельности на уроках информатики остаются недостаточно исследованными. В этом случаи владение хотя бы начальными навыками компьютерного моделирования и программирования значительно повышает эффективность использования компьютера. Овладение такими навыками, по мнению шведского общественный деятеля и педагога А. Кея, должно произойти как можно раньше, чтобы направлять и поддерживать процесс мышления. Возникает проблема выбора языка, наиболее подходящего для раннего вхождения в программирование. Основными требованиями к языку программирования будут:
|
|
|
простота изучения и, возможность его изучения в начальной школе;
возможность использовать язык не только для составления «игрушечных» программ, но и для решения сложных задач моделирования с использованием динамической графики;
объективная ориентированность.
В настоящее время предлагаются многочисленные варианты для образовательных программ, разрабатываются программно-методические комплексы. Тем не менее, единства в понимании предмета, целей и места информатики как учебной дисциплины в школьном образовании не существует за исключением старших классов.
Среди множества языков и сред программирования названным критериям отвечает Scratch, разработанный в Массачусетском технологическом институте (США). Эта среда обладает всеми перечисленными и многими интересными свойствами.
В данной курсовой работе, обращается внимание, на то что, Scratch разрабатывался как новая учебная среда для обучения школьников программированию и позиционировался авторами как альтернатива культуре PhotoShop. К настоящему времени накоплен немалый опыт в методике преподавания Scratch в начальной школе. Scratch может использоваться в различных формах: в школах, музеях, центрах дополнительного обучения, дома. Он создавался для учеников 8 - 16 лет, но и дети более раннего возраста могут работать над Scratch проектами вместе с родителями или старшими братьями или сестрами.
|
|
|
Объект исследования - процесс обучения информатике в начальной школе и дошкольных учреждениях.
Предмет исследования - методика изучения языка программирования Scratch для младших школьников.
Цель курсовой работы - разработка методики преподавания раздела «Программирование в среде Scratch» для младших школьников.
Для достижения цели работы определен ряд задач:
) Определение особенностей обучения младших школьников программированию;
) Анализ существующих методик обучения младших школьников программированию;
) Разработка методики преподавания раздела «Программирование в среде Scratch»
Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: теоретический анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования; анализ школьных программ основ информатики, учебных и учебно-методических пособий по информатике для начальной школы; изучение и анализ педагогического опыта, инновационных технологий; беседы с учителями начальных классов и учащимися; наблюдение за ходом учебного процесса и деятельностью учащихся на уроках информатики в начальных классах
Курсовая работа состоит из введения, двух глав и заключения, содержит список литературы.
Глава 1. Теоретические аспекты проблемы преподавания раздела «Программирование в среде Scratch»
Особенности обучения младших школьников программированию
Информатизация начального образования на современном этапе является актуальным социально-востребованным процессом, важнейшим элементом изменяющейся парадигмы начального образования.
Образовательный стандарт начальной школы пока не декларирует идею начала изучения информатики 1 сентября в 1 классе, но тенденции снижения стартового возраста в обучении информатике школьников реализуются сегодня не только в многочисленных научных исследованиях (достаточно посмотреть публикации в журнале «Информатика и образование» и его приложениях), но и в руководящих методических и административных документах. Можно выделить две задачи обучения информатике в школе: формирование стиля мышления учащихся и совершенствование частных предметных методик. Мы при этом хотим отметить, что формирование мышления - одна из основных функций школы, а мышление ученика начинает складываться в начальной школе.
|
|
|
Наибольшее противоречие в складывающейся ситуации состоит в том, что от ребенка, пришедшего в первый класс, уже сразу требуется достаточно высокий уровень развития логического мышления, необходимый для успешного усвоения программы. В этой связи довольно часто в последние годы при выявлении готовности будущих первоклассников к школе их проверяют на уровень развития логического мышления уже в процессе приема в первый класс. Низкий уровень этого развития может привести к отказу в приеме ребенка в классы с насыщенными программами обучения, в гимназические классы. Причина в том, что недостаточная развитость логической сферы первоклассника в течение первого года обучения создаст ему большие трудности в обучении, и трудности эти не уменьшатся с переходом в следующие классы, а будут увеличиваться.
Психологическая наука говорит, что возраст младшего школьника приходится на сенситивный период, когда он способен сознательно осуществлять частично-поисковую деятельность. Это хорошо сочетается с использованием метода проектов, который особенно эффективен при внеурочной форме обучения и способствует усвоению знаний путем разрешения проблемных ситуаций.
Специальная педагогическая работа по формированию развитию логико-алгоритмического и алгоритмического мышления детей младшего возраста дает благоприятный результат, повышая в целом уровень их способностей к обучению в дальнейшем. Многочисленные психологические исследования доказывают, что тот тип интеллекта, который складывается к 7-8 классу, качественно изменить уже практически невозможно. Те интеллектуальные способности, которые не достигли к этому возрасту определенного уровня развития, не будут в дальнейшем развиваться сами по себе, по мере взросления школьника, а постепенно подавляются окончательно. В более старшем возрасте никаких принципиально новых интеллектуальных операций в системе мыслительной деятельности человека уже не возникает. При организации систематического педагогического воздействия на формирование и развитие логико-алгоритмического и алгоритмического мышления соответствующие интеллектуальные операции могут быть сформированы у ребенка в младшем школьном возрасте. Становление и активизация «сильного мышления» у ребенка интеллектуализирует его познавательную деятельность, делает ее активно-поисковой, формирует творческое и деятельностное отношение к действительности. Ребенок чувствует себя уверенно в различных отношениях с окружающим миром.
|
|
|
Анализ психолого-педагогической литературы показал, что во многих работах логическое мышление характеризуется способностью к оперированию понятиями, суждениями и умозаключениями, а его развитие сводится к развитию логических приемов мышления.
Логическое мышление определяется как способность и умение ребенка младшего школьного возраста самостоятельно производить: простые логические действия: анализ, синтез, сравнение, обобщение; составные логические операции: построение отрицания, доказывание как построение рассуждения, опровержение как построение рассуждения; использование для выполнения этих операций индуктивных и дедуктивных логических схем.
Изучение психолого-педагогической литературы дало основание сделать вывод, что, хотя проблема организации формирования и развития логико-алгоритмического мышления в педагогической и психологической теории до сих пор не нашла единого решения, практически все исследователи единодушны в том, что в практике обучения целенаправленная работа по формированию и развитию логико-алгоритмического мышления младших школьников необходима и должна носить системный характер.
Для эффективного формирования и развития логико-алгоритмического и алгоритмического мышления на уроках информатики учеников начальных классов необходимо использовать специальную систему заданий, которую можно включать в учебный процесс при изучении различных учебных предметов дополнительно к учебникам. При этом сама система заданий должна учитывать специфику восприятия и мышления детей младшего школьного возраста. Только в этом случае можно говорить о том, что она соответствует личностно ориентированному подходу к обучению.
Навыкам работы с какими-то конкретными приложениями обучить учащихся начальных классов особой сложности не представляет: они с раннего детства «дружат» с компьютером, к школе уже достаточно уверенно запускают игры, а то и в Интернет могут что-то посмотреть. Но те психологические особенности, которые свойственны этому возрасту позволяют сделать большой шаг в развитии логико-алгоритмического и алгоритмического мышления у учащихся начальных классов. Не сделав этого мы, во-первых, ограничим их возможности по дальнейшему освоению сложной учебной информации, а, во-вторых, сократим для себя контингент выпускников средней школы, который сможет осваивать специальности, связанные с разработкой и использованием IT-технологий.
|
|
|
В современной психологии отмечается значительное влияние изучения основ алгоритмизации на развитие у обучаемых логического, алгоритмического (операционного) и творческого мышления. Информатика вместе с математикой и лингвистикой закладывает в образовании как бы опорный треугольник главных проявлений человеческого интеллекта: способность к обучению, рассуждению и действию.
Важнейшую роль в курсе информатики играет развитие у обучаемых способности к действию на основе сформированного у него алгоритмического стиля мышления. Человек, живущий в современном информационном обществе, должен обладать алгоритмическим мышлением. Формирование алгоритмического мышления всегда было важнейшей задачей курса информатики
Следует отметить, что многие видят в информатике предмет, в котором преподаватель должен научить обучаемых пользоваться современными информационными технологиями. Несомненно, что это очень важно. Но при изучении основ алгоритмизации формируется системно-информационная картина мира, формируются навыки выделения объектов, процессов и явлений, понимания их структуры, и, что самое главное, вырабатывается умение самостоятельно ставить и решать задачи.
Системы-Исполнители представляют собой интегрированные оболочки для начального обучения по теме «Алгоритмы и исполнители» в школьном курсе информатики. Однако в школе на данную тему отводится недостаточно времени, нет возможности организовать индивидуальную работу. Поэтому необходимо детям освоить исполнителя, который выполняет программу, которая вводится в текстовом редакторе. Все действия исполнителя отображаются на экране.
На примере любого исполнителя детям дается возможность составления и решения разных типов задач по темам: «Исполнитель и его команды», «Процедуры», «Функции», «Циклы», «Условные операторы», «Переменные», «Арифметические выражения», «Логические операции и логические переменные», «Глобальные переменные», «Операторы ввода и вывода» и др. Учебный исполнитель предназначен для того, чтобы без участия человека сажать цветы в подготовленные для них грядки.
Например, в программе «Исполнитель», Робот-исполнитель изображен в виде машинки, которая ездит по полю. Поле размечено на квадраты, каждый из которых может быть: 1) свободным местом; 2) грядкой или 3) стенкой.
Робот может переходить из клетки в клетку по грядкам или по свободным клеткам, ходить по клумбам с цветами запрещается. Он должен посадить цветы на всех грядках и вернуться на Базу, обозначенную значком, для пополнения запасов.
В начальной школе применяются различные образовательные программные оболочки для изучения языка программирования Лого, которые позволяет программировать максимально легко и просто. Наличие визуального исполнителя позволяет сразу видеть результат выполнения программы, что очень важно при обучении программированию младших школьников. Имеется возможность писать команды, как на английском, так и на русском языке. Такие программы могут использоваться для обучения основам программирования детей как младшего, так и среднего школьного возраста. Рекомендуется использовать такие программные продукты как базовый для пропедевтического курса программирования в начальной школе(3-4 класс), а также в 5-7 классах, возможно в рамках факультативных курсов или в кружковой работе.
Такие оболочки обладают замечательными особенностями, которые позволяют начать программировать легко и непринуждённо.
Встроенный интерпретатор языка устраняет необходимость скачивать и устанавливать дополнительные программы.
Выполнение можно замедлить и остановить в любое время.
Мощный редактор команд с подсветкой синтаксиса, нумерацией строк и многим другим.
Холст с результатами работы программы может быть сохранен как изображение или распечатан.
Холст имеет функцию переброса Черепашки на другой край, когда она достигнет первого.
Контекстная подсказка по всем командам.
Имеется диалог с сообщениями об ошибках, облегчающий процесс отладки.
Предполагается уже в начальной школе, после того, как дети «понажимают кнопки», начнут уверенно чувствовать себя за компьютером, поиграют и порисуют, плавно подойти к вопросу: «А как это все устроено и как оно все работает?».
В это время рассказывается, что описанием всех программ, их «проектом» является алгоритм. Дается несложное определение алгоритма, приводятся примеры из кулинарии, на свойствах алгоритмов можно не задерживаться, приводятся формы представления алгоритмов, а затем происходит выход на стандартную методику изложения раздела «Алгоритмизация».
Примерное содержание раздела «Алгоритмизация» выглядит так:
Общие сведение об алгоритмах.
Понятие о разработке алгоритмов
Организация циклических процессов
Разработка алгоритмов с использованием базового набора структур.
Разработка алгоритмов сложных процессов по методу пошаговой детализации алгоритма. Особое внимание уделяется исполнению алгоритмов, оформлению на доске и в тетради пошаговое исполнение алгоритма, результаты проверки условий. Для завершающей работы по разработке алгоритмов используется компьютерный исполнитель алгоритмов, с помощью которого можно будет по шагам или целиком исполнять на компьютере алгоритм. Это могут быть и любые исполнители.
После урока, посвященному разработке алгоритма, проводится как минимум один урок для его исследования с различными исходными данными. При этом существует необходимость анализа и разбора с детьми влияния отдельных переменных на ход исследуемого процесса.
Наибольшую трудность составляет подбор задач для поддержания раздела алгоритмизации и программирования, возможно воспользоваться опытом преподавания этого раздела на других ступенях обучения, а так же любыми наработками, работами коллег, опубликованными в различных научных изданиях. Очень важна систематизация такого материала.
Но наибольший интерес для детей представляет выполнение, в том числе и совместное, в составе небольшого коллектива, некоторого проекта, отнесенного к понятной детям области учебы или окружающего их мира.
Учебные исполнители алгоритмов являются традиционно применяемым дидактическим средством при изучении алгоритмов, которое широко использовал ещё академик А.П. Ершов в первом варианте курса информатики.
Учебный исполнитель должен удовлетворять условиям:
. Исполнитель должен работать «в обстановке».
.Исполнитель должен имитировать процесс управления некоторым реальным объектом, например роботом, черепахой, чертежником и др.
.В системе команд исполнителя должны быть представлены все основные структурные команды управления - циклы, ветвления.
.Исполнитель должен позволять использовать вспомогательные алгоритмы (процедуры).
На таком исполнителе можно обучать структурной методике алгоритмизации, что является главной целью обучения по разделу алгоритмизации.
Изучая работу любого исполнителя алгоритмов, учителю следует привести его характеристики, совокупность которых называется архитектурой исполнителя. К ним относятся:
среда, в которой работает исполнитель;
режим работы исполнителя;
система команд исполнителя;
данные, с которыми работает исполнитель.
Далее рассмотрим более подробно существующие методики обучения программированию учащихся начальной школы.
|
|
|
