Методические рекомендации по изучению основам алгоритмизации и программирования в 5-6 классах

Рассмотрим разработку проблемной лекции по теме «Среда программирования Scratch» .

Проблемные лекции позволяет реализовать творческий подход к усвоению обучающимися принципов и закономерностей изучаемой науки, активизирует учебно-познавательную деятельность учащихся, их самостоятельную классную и внеклассную работу, усвоение знаний и применение их на практике [28].

Занятие в такой форме следует начать с проблемного вопроса, с постановки проблемы, которую необходимо решить в ходе занятия. Стоит отметить, что проблемные вопросы отличаются от не проблемных тем, что готовой схемы решения в прошлом опыте нет. Для ответа на проблемный вопрос требуется размышление, приведение доводов, аргументов для подтверждения эффективности предложенного решения.

Стиль общения учителя на проблемной лекции:

• — учитель входит в контакт с учениками не как «законодатель», а как собеседник, пришедший на лекцию «поделиться с ними своим личностным» ;
• — учитель не только признает право ученика на собственное суждение, но и заинтересован в нем;
• — новое знание выглядит истинным не только в силу авторитета учителя, ученого или автора учебника, но и в силу доказательства его истинности системой рассуждений;
• — материал лекции включает обсуждение различных точек зрения на решение учебных проблем, воспроизводит логику развития науки, ее содержания, показывает способы разрешения объективных противоречий в истории науки;
• — общение с учениками строится таким образом, чтобы подвести их к самостоятельным выводам, сделать соучастниками процесса подготовки, поиска и нахождения путей разрешения противоречий учителем;
• — учитель строит вопросы к вводимому материалу и отвечает на них, вызывает вопросы у учеников и стимулирует самостоятельный поиск ответов на них по ходу лекции.

Добивается того, что ученик думает совместно с ним.

Далее приведен ход лекции «Среда программирования Scratch» .

Ход проблемной лекции по теме «Среда программирования Scratch» .

Введение

Учитель озвучивает тему и план лекции, цель занятия. Учитель вызывает к доске одного из учащихся и предлагает другим школьникам составить инструкцию, как однокласснику вернуться за свою парту. Педагог обращает внимание учеников на то, что при выполнении данного задания было необходимо строить точные и однозначные команды; сравнивает настоящий процесс с управлением персонажами в компьютерных играх. Учитель обращается к школьникам с вопросом, хотели бы они перенести свои команды на машинный язык?

Изложение. Учитель излагает теоретический материал.

Визуальное программирование — способ создания программы для компьютера путём манипулирования графическими объектами вместо написания ее текста (кода).

Scratch — это визуальный конструктор, позволяющий сделать процесс программирования простым и интуитивно понятным.

Учитель предлагает учащимся посмотреть видеоролик (https://www.youtube.com/watch?v=P6XTdmCMH1g) [20] и совместно заполнить таблицу:

Таблица 7. «Блоки и синтаксис с Scratch» .

Учитель выносит на обсуждение вопрос о том, достаточно ли полученных сведений для разработки собственной игры.

После совместного обсуждения Учитель продолжает лекцию.

Программа в Scratch — это набор правил, которые определяют действия объекта.

Программа создается для каждого объекта индивидуально.

Учитель предлагает учащимся привести примеры команд исполнителю, используя рассмотренные ранее операторы. Примеры команд приведены в Приложении 1.

После обсуждения учитель на интерактивной доске демонстрирует примеры программных кодов.

Заключение

Учитель переходит к диалогу с учащимися с целью закрепления полученного материала.

Наиболее эффективным методом обучения алгоритму и программированию в 5−6 классах является метод проектов, который позволяет организовать проектную деятельность обучаемых по теме алгоритмизации и программирования в 5−6 классах.

Применение метода проектов на уроках информатики в 5−6 классах позволяет развивать внимательность, усидчивость, познавательную активность [12]. В рамках изучения основ алгоритмизации и программирования возможна организация выполнения школьниками технических проектов.

Подобная исследовательская деятельность учащихся включает два направления — конструирование и программирование [9]. Например, создание компьютерной игры средствами инструментальных сред или разработка алгоритма функционирования робота. Школьники при подготовке проекта имеют возможность осмыслить полученные результаты, сформировать к ним собственное отношение.

Для применения проектной технологии для учащихся 5−6 классов при обучении программированию можно выделить следующие требования:

1. Наличие значимой в исследовательском плане проблемы/задачи, требующей интегрированного знания, исследовательского поиска для ее решения.

Значимость проблемы увеличит мотивацию к ее исследованию и поиску решения, а значит, активизирует познавательную деятельность учащихся.

• 2. Практическая, теоретическая, познавательная значимость предполагаемых результатов. Связь теоретических знаний с практической их реализацией вызывает интерес у школьников. Проведение различного рода экспериментов, проверка знаний на опыте, также поддерживает мотивацию к исследовательской деятельности.
• 3. Структурирование содержательной части проекта (с указанием поэтапных результатов). Выполнение проектного исследования согласно выработанному плану помогает реализовать проект в полном объеме.
• 4. Самостоятельная деятельность учащихся позволяет развивать творческие способности и рассматривать проектную деятельность как возможность проявления личностных качеств, возможностей.

Анализ педагогического опыта учителей информатики позволил сделать вывод о том, что самыми распространенными видами проектов при изучении тем алгоритмизации и программирования являются следующие типы [11]:

• — информационные;
• — игровые;
• — исследовательские;
• — творческие.

При выборе типа проекта, а также при построении процесса обучения средствами проектной технологических обязательным условием становится ориентация на возраст учащихся.

Настоящее исследование посвящено методике обучения основам алгоритмизации и программирования в 5−6 классах, поэтому определим факторы, которые важны для данной возрастной категории:

• — возрастные особенности учащихся (переходный период возникает не подкрепленное еще реальной ответственностью «чувство взрослости», определяющее основные отношения младших подростков с миром и появляющееся в потребности равноправия, уважения и самостоятельности, в требовании серьезного, доверительного отношения со стороны взрослых;
• — специфические особенности учебной деятельности (подростки восприимчивы к различным сторонам обучения, стоит так строить учебный процесс, чтобы знания школьники приобретали в процессе учебной деятельности, а не получали готовые от учителя);
• — два вида новообразований среднего школьного возраста — рефлексия и умение учиться (важно построить учебный процесс таким образом, чтобы школьник был способен отделять известное от неизвестного и с помощью гипотез относительно неизвестного обращаться к основаниям собственного действия и действиям партнера по совместному решению новых задач);
• — способы взаимодействия учителя и учащихся (считаем необходимым уделять внимание построению конструктивного учебного диалога между учителем и школьником и организации поисково-исследовательской деятельности);
• — формирование практических умений и навыков (отметим, что следует особое внимание уделять развитию мотивации средних школьников к выполнению практических заданий, так как, с увлечением исследуя предложенный учителем объект, ученики нередко утрачивают всякий интерес к нему тогда, когда найденные способы действия необходимо применять к решению частных типовых задач).

Учащиеся 5−6 классов только начинают изучать информатику, то есть не имеют практического опыта. Школьникам данной возрастной категории сложно сопоставить определенные понятия реальным жизненным ситуациям. Формирование мотивов учения непосредственно связано с удовлетворением доминирующих потребностей возраста. Одна из таких потребностей подростка — познавательная. При ее удовлетворении у него формируются устойчивые познавательные интересы, которые определяют его положительные отношения к учебным предметам.

Познавательный интерес определяется как избирательная направленность личности на предметы и явления окружающей действительности.

Подобная направленность сопровождается стремлением к познанию, к новым знаниям — более глубоким и прочным. Познавательный интерес становится основой положительного отношения к учебе. То есть можно говорить о том, что познавательный интерес является мощным стимулом к обучению. Отметим, что положительная мотивация способна компенсировать недостаточно высокие способности или недостаточный запас знаний и навыков.

В данном случае будет правильным организовать деятельность как восприятие информации через практику («трогая что-то руками»). Именно поэтому многие специалисты считают целесообразным начинать изучение информатики через игровой подход [10].

Опишем алгоритм работы над учебными проектами. Перед началом работы над проектом с обучаемыми была проведена беседа по общим вопросам реализации проектной технологии. В ходе беседы учащимся предстояло ответить на вопросы:

• — Что такое проект?
• — Выполняли ли вы проекты? Если да, то какие?
• — Какие виды проектов бывают?

После ответа на вопросы обучаемым предлагалась к просмотру учебная презентация, содержащая как уже известный материал, так и новые факты об учебных проектах.

Далее ребята предлагалось обсудить новые для них аспекты выполнения учебных проектов.

На этапе проблематизации с учащимися была проведена беседа и демонстрация вводной презентации.

В ходе беседы обучаемым были заданы вопросы проблемного характера, которые мотивировали их к получению навыков разработки компьютерных игр. Вопросы заключались в следующем:

• 1. Насколько популярны сегодня компьютерные игры?
• 2. В чем заключается особенность управления исполнителями?
• 3. Востребована ли профессия программист на рынке труда?

На данном этапе обучаемые, отвечая на вопросы, выдвигали различные гипотезы и предлагали варианты определения правильных ответов.

Для подготовки проектов по теме «Программирование средствами среды Scratch» была выбрана групповая форма работы. Обучаемые объединились в группы, исходя из собственных желаний и предпочтений.

Этап целеполагания начался для обучаемых с обсуждения в группах предполагаемых ответов на проблемные и учебные вопросы.

В ходе обсуждения обучающимися были сформулированы тема и цели проекта. На данном этапе каждый из участников групп высказывал свое мнение по проведению исследования, способах сбора информации, о формах представления конечного результата.

На этапе планирования обучаемым были распределены обязанности по выполнению проекта и составлен план проекта.

Кроме того, обучаемые определили источники информации. В качестве основных источников были выбраны Интернет-ресурсы и учебная литература по выбранной тематике. В некоторых группах источником информации рассматривались консультации взрослых (педагогов, родителей).

Основным способом представления результатов проекта была компьютерная игра с подготовленным отчетом в текстовом редакторе MS Word, требования к отчету представлены в Приложении 2. Также в некоторых группах планировался выпуск стенгазеты и буклетов.

Кроме того, на данном этапе обучающиеся были ознакомлены с основными критериями оценки работ.

На этапе планирования обучающимся было предложено ответить на ряд вопросов для более полного осмысления дальнейших действий в рамках проекта:

• — Что вам уже известно по выбранной теме?
• — В каких вопросах вы бы могли проконсультировать остальных участников группы?
• — Какую помощь вы можете оказать в процессе выполнения проекта?
• — В чем, по-вашему, заключается успешная реализация проекта?
• — Какие способы поиска информации вы знаете?
• — Чем необходимо заняться в первую очередь?
• — Где будет проводиться работа над проектом? В какие сроки? Отдельное внимание на этапе планирования было уделено вопросам описания характеристик самой игры.

Обучающиеся должны были определить жанр игр, ее название, разработать сюжет, описать виртуальный мир и игровых персонажей, создать алгоритмы действий каждого из персонажей.

Реализация проекта в каждой из групп проводилась в соответствии с намеченным планом. Обучающиеся поэтапно выполняли задачи, указанные в в плане работы.

На этапе реализации проекта в помощь обучаемым были предложены вопросы, которые помогли бы им в работе с уже отобранной информацией и полученными данными:

• — Какая информация необходима для достижения поставленных целей?
• — Без какой информации, по-вашему, можно обойтись?
• — Есть ли связь между собранными данными?

На этом же этапе обучающимся предлагалось ответить на вопросы, владению которые помогли бы им в подготовке к защите проекта:

• — В чем заключается вклад каждого из участников группы в подготовку к защите проекта?
• — В чем будет заключаться особенность вашей игры?
• — Какая форма презентации игры наиболее полно отобразит ваши достижения в процессе выполнения проекта?

Наиболее сложным этапом реализации проекта для учащихся 6 класса оказался этап самооценки и рефлексии. Обучающимся с трудом удавалось выполнить анализ своих действий и ошибок при выполнении работы.

Анализируя результаты исследований друг друга, школьники озвучивали, в основном, положительные моменты, стараясь не замечать ошибок в выполнении работ.

Результатом реализации проектной технологии на уроках информатики в 6 классе явились компьютерные игры, подготовленные учащимися информатики по группам.

Кроме того, в портфолио были собраны все материалы, выполненные в ходе выполнения проекта, а также результаты, полученные в ходе эксперимента.

Работая над данным проектом обучающиеся освоили:

• 1. Навыки поисковой работы, используя различные источники, в том числе электронные ресурсы.
• 2. Навыки самостоятельной поисковой работы.
• 3. Навыки общения и умения выслушивать оппонента, с дальнейшим применение полученной информации.
• 4. Навыки работы в команде.