Основы алгоритмического мышления. Понятие программы

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования «Центр развития творчества детей и юношества»

Конспект занятия: «Основы алгоритмического мышления. Понятие программы»

Возраст: 7-8 лет

Педагог дополнительного образования

Гнатюк Татьяна Сергеевна

г. Вилючинск

2020 год

Введение

Эволюция компьютеров и программного обеспечения привела к достаточной простоте их освоения для самых неподготовленных пользователей, в том числе младших школьников.

Программирование – отличный способ замотивировать ребенка учиться, узнавать и осваивать новые концепции. Когда у ребенка, получается, решить какую-то задачу с помощью компьютера, его воодушевление способно сыграть роль искорки, из которой, как известно, может разгореться пламя. Желание запрограммировать что-то на компьютере мотивирует ребенка узнать что-то новое, разобраться с тем, что раньше казалось скучным и трудным. Умение программировать откроет ему огромное количество новых возможностей.

В качестве платформы для программирования разработана система «ПиктоМир».

«ПиктоМир» является свободно распространяемой программной системой для изучения азов программирования младшими школьниками. Она позволяет ребенку «собрать» из пиктограмм на экране компьютера несложную программу, управляющую виртуальным роботом-исполнителем. Данная система ограниченного назначения и применения, она ориентирована на безтекстовую работу. Любые понятия, которые естественно выражать в текстовом виде здесь отсутствуют.

Данная методическая разработка представлена в виде конспекта занятия «Основы алгоритмического мышления. Понятие программы» для детей младшего школьного возраста (7-8 лет).

Целью методической разработки является изучение азов алгоритмизации и программирования с использованием программной системы «ПиктоМир».

В соответствии с целью были определены следующие задачи:

образовательные:

изучение основных элементарных алгоритмов;

формирование первичных знаний о программах и командах;

обучение созданию алгоритмов в среде «Пиктомир».

развивающие:

развитие алгоритмического и пространственного мышления;

развитие способностей анализа, обобщения.

воспитательные:

воспитание у обучающихся интереса к процессу познания, желание преодолевать трудности;

формирование навыков взаимодействия в коллективе, доброжелательное отношение друг к другу.

Приложение разработки включает в себя мультимедийную презентацию и раздаточный материал.

Практическая значимость заключается в том, что материал может быть использован учителями начальных классов, а также воспитателями дошкольных организаций для проведения занятий по алгоритмическому и логическому развитию.

Методы и приемы

Словесный, иллюстративный, метод практического закрепления знаний

Техническое и методическое оснащение

Ноутбук, программа «ПиктоМир», мультимедийный проектор, презентация «Алгоритм», раздаточный материал

План занятия

Организационный момент

Актуализация внимания, настрой на работу

Основная часть

Теория, практика

Заключительная часть

Рефлексия

Ход занятия

Организационный момент

Актуализация внимания, настрой на работу

- Здравствуйте, ребята! Сегодня мы с вами отправимся в увлекательное космическое путешествие вместе с нашими новыми друзьями!

- А пока нам нужно вспомнить, с каким новым понятием мы познакомились на прошлых занятиях?

Предлагаю решить ребус и дать верный ответ. Слайд 1, 2, 3

- Конечно, это алгоритм! Молодцы! Алгоритм – это набор действий (команд). С его помощью сложные действия можно разбить на простые, которые легко выполнить. Каждое следующее действие начинается после окончания предыдущего, от которого оно зависит

Основная часть

Теория, практика

- Ребята, а вот и наши новые друзья! Слайд 4

- Знакомьтесь, это Робот-Вертун и Робот-Двигун. Сегодня нам останется помогать желтый робот – это Вертун. Как вы думаете, почему его так зовут?

Дети отвечают.

- Верно, потому что он умеет крутиться и вертеться.

Рассказываю легенду о роботе и знакомлю детей с принципом программного управления.

- В космическом пространстве летают передвижные космодромы. Путешествуя между планетами, космические корабли делают посадки на этих космодромах. Космодромы делают из квадратных плит. Хотя плиты и прочные, но при взлете космического корабля они портятся и их нужно чинить – закрашивать поврежденные места специальной краской.

Демонстрация видеоролика с запуском отечественного космического корабля. Слайд 5

Обсуждаем почему на ремонт космодрома лучше посылать не человека, а какого-нибудь робота? Возможный ответ: после старта поверхность космодрома очень горячая и человек на ней, даже в специальном скафандре, работать не сможет.

- Ребята, Вертун сам по себе ничего не делает. Чтобы он сделал что-то полезное – например ремонт – им нужно командовать, давать ему команду за командой. А для того, чтобы не запутаться, отдавая команды Вертуну, мы можем записать план работы Вертуна в память компьютера. Такая запись плана и называется программой. Когда наступит время Вертуну делать ремонт – эту программу нужно будет шаг за шагом выполнить.

- На этом занятии мы научимся составлять программы управления Вертуном, проходя уровни игры. Наш робот понимает и умеет выполнять четыре команды. Слайд 6.

Раздаю памятки с командами.

- Вертун живет на клетчатой поверхности, замощенной квадратными плитками. Между некоторыми клетками есть стены. Давайте вместе попробуем помочь роботу. Слайд 7 (интерактивная игра)

Совместно с детьми обсуждаем план действий, составляем программу для выхода из лабиринта.

- У нас получилось! Вы помогли Вертуну и готовы опробовать свои силы в компьютерной игре.

Далее предлагаю детям поработать за ноутбуками.

- Запускаем программу. Демонстрирую с помощью проектора как запустить и начать игру. Слайд 8, 9

Дети открывают задание на уровне 1. Слайд 10

- Ребята, давайте рассмотрим кнопки в верхней строке (кнопки со стрелками разного цвета):

зеленая - пуск программы (непрерывное выполнение)

синяя - пошаговое выполнение программы

красная - возвращает робота в исходное положение

желтая - управление скоростью движения робота: одна стрелочка активна - первая скорость, две - вторая, три - третья.

- А теперь давайте попробуем добавить и удалить команды из программы.

- Молодцы! Вы готовы приступить к игре!

Совместно, обсуждая и выдвигая версии, создаём программу для Робота-Вертуна. Слайд 11

Далее дети самостоятельно решают задание на 2 уровне. Слайд 12

С помощью ответов детей, демонстрирую решение с помощью проектора.

- Нас ждет еще одно увлекательное задание! Откройте уровень номер 3. Слайд 13

- Мы видим, что программа получается длинная. Составлять длинные программы нам помогает «КОПИЛКА КОМАНД». Открываем копилку: нажимаем маленькую кнопку с белой стрелкой слева от шаблона программы. Слайд 14

- После этого начинаем давать команды Вертуну, нажимая на пиктограммы команд в нужном порядке. Мы видим, как после каждого нажатия Вертун выполняет команду, а пиктограмма команды летит в копилку. Слайд 15

Как работать с копилкой:

Если последняя попавшая в копилку команда оказалась неправильной, то ее можно отменить. Для этого нужно «кликнуть» («хлопнуть») на пиктограмме этой команды в копилке. Пиктограмма при этом исчезнет, а Вертун вернется в то состояние, в котором он был до выполнения отмененной команды.

Выбросить все команды из копилки можно нажав на красную кнопку-корзину. При этом копилка очистится, а Вертун останется на том же месте.

- Когда Вертун выполнил свою работу, все нужные команды в порядке снизу-вверх сложены в копилке, при этом видны только последние команды, на табло зафиксировано число команд, находящихся в копилке. Слайд 16

- Чтобы перенести эти команды в шаблон для программы, нужно перетащить пиктограмму с числом команд в шаблон программы. Получится правильная программа в нужном месте. Слайд 17

- Закроем копилку, нажав на стрелку слева от копилки, и выполним программу. Слайд 18

- Ребята! Вы большие молодцы! Нам удалось выполнить все задания!

Заключительная часть

Рефлексия

- Что нового вы сегодня узнали?

- Что такое алгоритм?

- А что такое программа?

- Приведите примеры алгоритмов из жизни.

Отвечают на вопросы

- Сегодня мы сделали большое, доброе дело – помогли Роботу-Вертуну. Молодцы, спасибо!

Заключение

«ПиктоМир» имеет несколько особенностей, делающих данную систему подходящей средой для обучения программированию.

Во-первых, она имеет привлекательный для детей интерфейс, во-вторых, задания наполнены для младших школьников смыслом – ведь им необходимо не просто написать что-то отвлеченное, а создать программу управления Роботом, действия которого можно увидеть тут же на экране.

Используя на занятиях программную среду «ПиктоМир», мы пришли к выводу, что данная программа вызывает интерес у детей, обучающиеся с удовольствием приступают к выполнению заданий, которые выстроены по принципу уровней компьютерной игры.

Преимущества данной программной среды:

безтекстовая, для работы в которой от детей не требуется умение читать и писать;

свободно распространяемая и многоплатформенная;

Во время занятий обучающиеся убедились, что управлять Роботом весьма интересно, они с удовольствием «бились» над полученной задачей. Все дети без исключения были расстроены окончанием занятия и выразили желание продолжить работать с программой «ПиктоМир». Это означает, что сам материал и форма его подачи позволяют без проблем удерживать внимание обучающихся.

Таким образом, занятия программированием способствуют формированию и развитию алгоритмического мышления. Этот тип мышления подразумевает умение планировать структуру действий, разбивать сложную задачу на простую и составлять план решения задачи, что будет способствовать дальнейшему успешному обучению младших школьников.

Приложение 1

Приложение 2

Список используемой литературы

Камарова, Л.Г. Строим из Lego (моделирование логических отношений и объектов реального мира средствами конструктора Lego). /Л.Г. Комарова. –М.: «ЛИНКА-ПРЕСС», 2001 г.-88 с.: ил.

Корякин, А.В. Образовательная робототехника (Lego WeDo): сборник методических рекомендаций и практикумов. / А.В. Корякин. –М.: ДМК Пресс, 2016. – 254 с.: ил.

Корякин, А.В. Образовательная робототехника (Lego WeDo): рабочая тетрадь. / А.В. Корякин. –М.: ДМК Пресс, 2016. – 96 с.: ил.

Фешина, Е.В. Lego-конструирование в детском саду / Е.В. Фешина. – М.: ТЦ Сфера, 2012. – 144 с.: ил.