ПЛАНИРОВАНИЕ ОБУЧЕНИЯ ОСНОВАМ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ УЧАЩИХСЯ 5–6 КЛАССОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОНСТРУКТОРОВ В РАМКАХ УРОКОВ ИНФОРМАТИКИ
Конференция: CLXXI Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»
Секция: Педагогика
CLXXI Студенческая международная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум»
ПЛАНИРОВАНИЕ ОБУЧЕНИЯ ОСНОВАМ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ УЧАЩИХСЯ 5–6 КЛАССОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОНСТРУКТОРОВ В РАМКАХ УРОКОВ ИНФОРМАТИКИ
В настоящее время в образовательных программах по информатике внедрение робототехнических конструкторов или представлено фрагментарно, или отсутствует вовсе, что усложняет возможность учащимся изучать основы алгоритмизации и программирования наглядно на практике. В параграфе 1.2 рассмотрены следующие подходы к обучению: структурный, кибернетический и деятельностный, а в данном исследовании предлагается компетентностный подход. Внедрение робототехнических конструкторов в современные школы позволит:
- сформировать у учащихся способности к программированию;
- стимулировать интерес к технике и конструированию;
- способствовать развитию логического и алгоритмического мышления учащихся.
Большинство образовательных программ по робототехнике построены на основе трудов Пейперта С. Благодаря использованию робототехнических конструкторов учащиеся лучше осваивают навыки в областях творческого и критического мышления, учатся учиться, то есть приобретают важные метакогнитивные способности. [1]
Согласно концепции конструкционизма учащиеся обучаются только тогда, когда они сами конструируют свои знания и конструируют что-то важное непосредственно для самого себя.
Важной проблемой в данной области считается недоступность или же полное отсутствие учебных программ и методических рекомендаций для педагогов, из-за того, что использование робототехнических конструкторов широко распространено только в блоках дополнительного образования.
У большинства учащихся нет мотивации и желания изучать основы алгоритмизации и программирования из-за того, что они считают это сложным и неинтересным занятием, которое не принесет им никакой пользы в будущем. Множество зарубежных ученых также рассматривают эту проблему и находят ей следующее объяснение: учащимся не нужно программировать робота, чтобы заставить его работать, так как в их фантазии он отлично функционирует и без программы, и без теоретического объяснения. Эффективность курса информатики может значительно уменьшиться, если педагоги не будут демонстрировать обучающимся надобность в программировании. Достижение цели при совместной деятельность учащегося и учителя создает благоприятную атмосферу для усвоения новых знаний.
Используя проблемный и деятельностный подход к обучению учащиеся все чаще задумываются о потенциальных возможностях программирования, а также о том, какие еще возможности робота могут быть реализованы.
При проблемном обучении для начала создается проблемная мотивации и требуется особое конструирование дидактического содержания материала. Метод проблемного обучения способствует активизированию самостоятельной работы учащихся, которая нацелена на разрешение проблемной ситуации. Абсолютно любую задачу, которая решается в процессе сборки и программирования роботов можно представить в виде проблемной ситуации.
В современной образовательной школе однозначно должно происходить развитие основных компетенций у учащихся, которые в свое время определяют современное качество образование. Ключевыми компетенциями для учащихся является переход из пассивного к активному поиску информации, критическому осмыслению полученной информации и применению на практике полученных знаний, а для педагога – это переход к созданию условий для того самого активного познания и получения практического опыта учащимися. Одной из основных задач педагога является поиск средств и методов для развития ключевых образовательных компетенций у учащихся. В современном обществе большую роль играют следующие качества, которые как раз нужно развивать:
- способность быстро ориентироваться в постоянно меняющемся мире;
- освоение новых профессий и новых областей знаний, умений и навыков;
- умение находить общий язык с людьми разных профессий, культур и так далее.
Байденко В. И., Белоновская И. Д., Зимняя И. А., Селезнева Н. А., Татура Ю. Г., Сахарова Н. С. и Хуторская А. В. раскрыли главный смысл компетентностного подхода: обучающийся должен самостоятельно ставить перед собой задачи, оценивать новый полученный опыт и держать под контролем эффективность своих собственных действий. Именно с применением такого подхода в образовательном процессе можно легко и просто внедрить применение робототехнических конструкторов. [3]
Как уже говорилось ранее, робототехнические конструкторы можно применять не только в организации дополнительного образования, но и в учебном процессе, ведь при работе с робототехническими конструкторами можно проследить следующие межпредметные связи:
- информатика и математика;
- физика и технология;
- физика и математика;
- информатика и биология.
Работа с компьютерами, сборка роботов, проведение экспериментов и опытов по изучению окружающей среды способствуют развитию навыков познавательной, проектной, учебно-исследовательской деятельности, а также навыков разрешения проблем. Подобная деятельность способствует достижению значительных результатов по любым учебным предметам.
В таблице 1 представлено календарно-тематическое планирование изучения основ алгоритмизации и программирования с использованием робототехнического конструктора LEGO Mindstorms EV3.
Таблица 1.
Календарно-тематическое планирование изучения основ алгоритмизации и программирования
№ п/п |
Тема |
Форма обучения |
Количество часов |
1 |
Введение в робототехнику. Техника безопасности |
Урок открытия новых знаний |
1 |
2 |
Алгоритм и система команд исполнителя |
Урок открытия новых знаний |
1 |
3 |
Линейный алгоритм с использованием робототехнического конструктора LEGO Mindstorms EV3 |
Урок открытия новых знаний, обретения новых умений и навыков |
1 |
4 |
Линейный алгоритм. Создание робота для езды по лабиринту |
Урок открытия новых знаний, обретения новых умений и навыков |
1 |
5 |
Алгоритмы с ветвлением |
Урок обобщающего контроля |
1 |
6 |
Алгоритмы с повторениями |
Урок обобщающего контроля |
1 |
7 |
Алгоритмы с повторениями с использованием датчиков |
Урок обобщающего контроля |
1 |
8 |
Использование вспомогательных алгоритмов в среде EV3 |
Урок обобщающего контроля |
1 |
9 |
Обобщение и систематизация изученного материала по теме «Основы алгоритмизации» |
Урок рефлексии |
1 |
10-11 |
Выполнение и защита итогового проекта |
Урок общеметодологической направленности |
2 |
|
Итого |
|
11 |
Таким образом, можно сделать вывод, что большинство образовательных программ по робототехнике построены на основе трудов Пейперта С. Благодаря использованию робототехнических конструкторов учащиеся лучше осваивают навыки в областях творческого и критического мышления, учатся учиться, то есть приобретают важные метакогнитивные способности. В данном параграфе предлагается использование компетентностного подхода, главный смысл которого в своих работах раскрыли Байденко В. И., Белоновская И. Д., Зимняя И. А., Селезнева Н. А., Татура Ю. Г., Сахарова Н. С. и Хуторская А. В., обучающийся должен самостоятельно ставить перед собой задачи, оценивать новый полученный опыт и держать под контролем эффективность своих собственных действий. Также предложено календарно-тематическое планирование изучения основ алгоритмизации и программирования с использованием робототехнического конструктора.