Главная База знаний "Allbest" Педагогика Использование среды программирования Scratch в раннем обучении информатике

Использование среды программирования Scratch в раннем обучении информатике

Практическая работа, направленная на формирование навыков работы в среде программирования Scratch. Разработка конспектов внеурочных занятий по формированию элементов алгоритмической грамотности у первоклассников в визуально-ориентированной программе.

Рубрика Педагогика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 08.09.2017
Размер файла 1,5 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Использование среды программирования Scratch в раннем обучении информатике

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ SCRATCH УЧАЩИМСЯ НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЫ

1.1 Формирование алгоритмической культура и алгоритмического мышления как важнейшее требование ФГОС

1.2 Общие сведения о среде программирования Scratch

1.3 Возможности обучения младших школьников программированию в среде Scratch

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ СРЕДЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ СКРЕТЧ В РАННЕМ ОБУЧЕНИИ ИНФОРМАТИКЕ

2.1 Практическая работа, направленная на формирование навыков работы в среде программирования Scratch

2.2 Тестирование учащихся и его результаты

2.3 Мнение будущих учителей начальных классов и информатики о целесообразности использования среды Scratch в начальной школе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Сегодня нас окружает высокотехнологичный и стремительно изменяющийся мир, предъявляющий высокие требования к своим гражданам. Одно из таких требований - владение алгоритмической культурой и алгоритмическим мышлением. Культура составления алгоритмов по мнению многих отечественных и зарубежных специалистов (Босова Л.Л., Кушниренко А.Г., Пейперт С., Рудченко Т.А., Сопрунов С.Ф., Семёнов А.Л., др.) должна формироваться в самом раннем возрасте. Анализ работ этих исследователей позволяет выделить комплекс базовых элементов алгоритмической грамотности, которые могут быть успешно сформированы у учащихся начальной школы: понимание сущности алгоритма, его свойств; умение «видеть» алгоритмы в процессах, происходящих в окружающем мире; умение наглядно представлять (изображать) алгоритм; умение определять тип алгоритма; умение четко исполнять алгоритм; умение преобразовывать алгоритм; умение выбирать эффективный алгоритм; умение составлять алгоритм в процессе решения учебно-познавательной задачи и др. Вышеперечисленные элементы алгоритмической грамотности наиболее успешно формируются при работе школьников в интерактивных компьютерных средах, способствующих также развитию творческих способностей и художественных возможностей ребёнка. Долгое время в нашей стране в качестве основной такой среды рассматривалось ПервоЛого; сегодня же весь мир переходит на Scratch. Работа со средой Scratch и аналогичными средами может проходить в рамках отдельного предмета, а может быть организована в рамках внеурочной деятельности.

Следует отметить, что последнее направление в нашей стране разработано не достаточно полно, особенно это касается учеников начальной школы.

Актуальность тематики, связанной с формированием элементов алгоритмической грамотности на ранних этапах обучения, популярность среды программирования Scratch у нас в стране и за рубежом определили выбор темы выпускной квалификационной работы «Использование среды программирования Scratch в раннем обучении информатике».

Объект исследования - процесс обучения информатике учащихся начальной школы.

Предмет исследования - формирование элементов алгоритмической грамотности второклассников во внеурочной деятельности по информатике в среде Scratch.

Цель исследования - разработка сценариев занятий в рамках внеурочной деятельности по информатике, направленных на формирование элементов алгоритмической грамотности первоклассников в процессе работы в среде Scratch.

Согласно с объектом, предметом и целью, поставлены следующие

задачи исследования:

1) раскрыть сущность понятий «алгоритм», «алгоритмическая грамотность», «алгоритмическое мышление»;

2) познакомиться со средой Scratch, с ее возможностями и характеристиками;

3) выявить возможности обучения младших школьников программированию в среде Scratch;

4) разработать конспекты внеурочных занятий по формированию элементов алгоритмической грамотности у первоклассников в среде Scratch;

Для решения задач исследования были использованы следующие методы:

?анализ учебно-методической литературы по теме исследования, обобщение и классификация полученной информации, формулирование собственных выводов;

?проведение занятий по разработанным сценариям, наблюдение за работой учеников, тестирование учеников, опросы студентов - будущих учителей начальных классов.

ГЛАВА 1. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИПОЛЬЗОВАНИЯ СРЕДЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ SCRATCH УЧАЩИМСЯ НАЧАЛЬНОЙ ШКОЛЫ

1.1 Формирование алгоритмической культура и алгоритмического мышления как важнейшее требование ФГОС

В современном мире важную роль играет умение чётко планировать свои действия, находить нужную для этого информацию и правильно её обработать. Иначе говоря, современный человек должен уметь работать с алгоритмами, быть алгоритмически грамотным. Алгоритм - это последовательность команд (предписаний, инструкций) некоторому исполнителю, выполнение которых приводит к получению конечного результата (достижению цели) [26].

Следует различать понятия компьютерная и алгоритмическая грамотность. Это два непосредственно взаимосвязанных, но вместе с тем различающиеся словосочетания.

Компьютерная грамотность - это очень важная вещь, это умение использовать компьютер в своих целях - не только уметь нажимать на нужные кнопки, иметь представление о программном обеспечении, понимать, как работает компьютер, но и использовать все это для повышения производительности собственного труда при решении реальных задач.

Алгоритмическая грамотность -- более широкое понятие, включающее в себя не только знакомство с компьютером, но и освоение основных алгоритмических принципов. Понимание того, как переложить на компьютер работы, с которыми до этого справлялись только люди. Понимание того, с какими трудностями при этом предстоит столкнуться. Без этого понимания компьютер может восприниматься (и, кстати, воспринимается многими людьми старшего поколения) как какое-то чудо. А чудо сознательно использовать нельзя, его можно только ждать. Поэтому алгоритмические принципы, по мнению Кушниренко А.Г., должны быть обязательно прочувствованы в раннем возрасте.

Алгоритмическую грамотность можно формировать уже в младшем школьном возрасте. Этот возраст является в наибольшей степени подходящим для развития психических процессов, внутреннего плана действий и рефлексии, что, в свою очередь, является базой для развития алгоритмического мышления. Под алгоритмическим мышлением можно понимать совокупность мыслительных процессов, которые направленны на решение тех или иных задач, в результате чего создается алгоритм. Каждый алгоритм рассчитан на какого-то исполнителя, отображается в командах для исполнителя, который будет его проделывать; объекты, с которыми исполнитель будет осуществлять действия, создают среду исполнителя.

Алгоритмическое мышление совместно с логическим мышлением раскрывают уровень интеллектуальных возможностей человека, показывает его творческий потенциал. Научившись планировать, а также выработав у себя привычку точно и полно описывать свои действия, школьник с легкостью может строить алгоритмы решения задач различного происхождения. Важно отметить, что алгоритмическое мышление является неотъемлемой составляющей научного взгляда на мир. Тем временем оно содержит и отдельные мыслительные навыки, которые могут быть полезными и в более широком контексте.

Алгоритмическое (вычислительное, компьютерное) мышление является мощным инструментом для решения прикладных задач. Алгоритмическое мышление проявляется в умении:

?разбивать сложные задачи на мелкие подзадачи (декомпозиция);

?сравнивать с задачами, решёнными ранее (распознавание паттернов);

?отбрасывать несущественные детали (абстрагирование);

?определять и прорабатывать шаги для достижения результата (алгоритмизация);

?совершенствовать вышеперечисленные этапы (отладка).

Данные умения ценны во многих сферах жизни -- от написания рецепта блюда и планирования отпуска до управления научным коллективом, ищущим лекарство от какой-либо болезни. Алгоритмическое мышление помогает структурировать проблему, и формируется оно вовсе не только на уроках информатики и программирования, но и при изучению других школьных дисциплин.

В соответствии с ФГОС НОО предмет информатика не изучается в обязательном порядке как самостоятельная дисциплина, а рассматривается вместе с математикой; занятия по информатике могут проводиться в рамках внеурочной деятельности. Каждый выпускник начальной школы должен овладеть основами логического и алгоритмического мышления, пространственного воображения и математической речи, измерения, пересчета, прикидки и оценки, наглядного представления данных и процессов, записи и выполнения алгоритмов. Нетрудно сделать вывод о том, что формирование алгоритмической грамотности, один из ключевых результатов, достижение которого требует ФГОС НОО [24].

Задача современного образовательного процесса - не просто формирование знаний обучающегося по определенному предмету, но и создание условий для творческой самореализации каждого ученика, для развития интеллектуального и духовного потенциала личности ребенка. В наше время существует огромное количество программных сред, посредством которых можно, обучая детей программированию, формировать их алгоритмическую грамотность, развивать алгоритмическое мышление. Среди них Роботландия, Кумир (Комплект Учебных МИРов), ПервоЛого, Логомиры, Scratch и т.д.

В своем исследовании мы будем говорить о том, как можно развить алгоритмическую грамотность у детей, используя на занятиях компьютерную среду Scratch, уверенно вытесняющую ПервоЛого - среду, до самого последнего времени широко используемую в российских школах.

1.2 Общие сведения о среде программирования Scratch

Scratch - это современная объектно-ориентированная среда, которая была создана для обучения программированию детей от 7 лет. Эта программная среда позволяет детям создавать различные визуализированные истории, анимации, игры и многое другое с помощью разноцветных блоков, очень похожих на кирпичики конструктора Лего, и объектов, которые можно видоизменять, перемещать по экрану и осуществлять их взаимодействие с другими объектами. Scratch - это мультимедийная система, которая позволяет детям выражать себя и свои способности в компьютерном творчестве. Основная часть операторов языка Scratch направлена на работу с графикой и звуком, создание анимационных и видеоэффектов. Расширенные возможности манипуляции с медиаинформацией - главная особенность среды Scratch.

По мнению Патаракина Е., когда ученики создают проекты в Scratch, они осваивают множество навыков, развивают творческое мышление, · предметное общение, системный анализ, беглое использование технологий, эффективное взаимодействие, проектирование, постоянное обучение [17].

Программный интерфейс Scratch спроектирован и сделан для детей, поэтому он предельно хорошо понимается интуитивно. Давайте рассмотрим, как устроена среда. Запускаем программу. Она имеет вид (рис. 1.1.):

Рис. 1.1. Интерфейс Scratch

Окно программы можно условно разделить на три области, каждая из которых состоит из двух секций (верхняя и нижняя); в свою очередь, каждая секция отвечает за определенные действия.

Рассмотрим левую часть окна программы. В верхней части находится секция, в которой изображено 8 кнопок. Каждая кнопка имеет своё название: движение, контроль, внешность, сенсоры, звук, операторы, перо, переменные (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Команды

Каждому названию соответствует свой набор команд; все команды одного набора окрашены в свой цвет. При выборе того или иного блока команд весь набор команд отображается в нижней части секции (рис. 3). При нажатии одной кнопки, остальные выключаются автоматически.

3. Набор команд

В таблице 1.1 Описаны свойства всех команд, образующих блок Движение.

Таблица 1.1 Блок движение

Название команды

Свойство команды

Команда «идти _шагов» отвечает за то, сколько шагов пройдёт персонаж. Если число шагов положительное, то движение осуществляется вперед, если отрицательное, то назад.

Команда «повернуться» указывает на то, в какую сторону будет выполняться поворот. По часовой стрелке или против часовой.

Повернуть в направлениях: вверх, вниз, налево, направо.

Эта команда позволяет осуществить поворот к какому-то спрайту. Если объектов нет, то в этом случае предлагается повернуть к указателю мыши.

Эти команды помогают изменить координаты по оси x или по оси y на определенное число шагов.

Данные команды позволяют переместиться в точку с конкретными координатами. Объект находится в центре экрана тогда, когда координаты равны нулю (x=0 и y=0).

Размеры экрана: x от -240 до 240, y от - 180 до 180.

Плавное перемещение за определенное время на указанные координаты.

Перемещение в место нахождения указателя мыши или какого-нибудь объекта.

Эта функция помогает спрайту не оказаться вне поля.

Возвращает значение по оси x или y.

Возвращение положения.

В таблице 1.2 Описаны свойства всех команд, образующих блок Внешность.

Таблица 1.2 Блок внешность

Название команды

Свойство команды

Эта команда позволяет менять костюмы героя.

Изменение костюма. Эту команду можно использовать в том случае, если у спрайта есть несколько костюмов.

Возвращает значение костюма, который в данный момент одет на нашем исполнителе.

Спрайт произносит фразу, которая написана.

Спрайт останавливается и фраза находится рядом с ним.

Спрайт произносит фразу в течении заданного времени.

Спрайт останавливается на заданное

время.

Спрайт изменяет свой внешний вид на заданное ему время.

Варианты изменения:

?цвет - изменение цвета;

?рыбий глаз - спрайт принимает выпуклую форму, а если число будет отрицательное, то спрайт становится вогнутый;

?завихрение - спрайт закручивается. Если число положительное, то вправо, а если отрицательное влево;

?укрупнение пикселей - каждый пиксель спрайта увеличивается в размере;

?мозаика - увеличение количества спрайтов;

?яркость - если выбрано положительное число, то спрайт становится ярким, а если отрицательное тусклым;

?призрак - спрайт становится прозрачным.

Установка значении.

эффекта

в

конкретном

Отмена всех графических эффектов.

Если положительное число спрайт увеличивается в размере, если отрицательное уменьшается.

Установить размер в процентах.

Возвращение к текущему размеру спрайта.

Команда показаться позволяет спрайту быть видимым, а команда спрятаться позволять скрыться.

Спрайт перемещается в верхний слой.

Спрайт перемещается на указанное число слоёв внутрь.

В таблице 1.3 Описаны свойства всех команд, образующих блок Звук.

Таблица 1.3 Блок звук

Название команды

Свойство команды

Воспроизведение выбранного звука. Звуки можно выбирать из библиотеки, записать самостоятельно или добавить с компьютера в формате wav, mp3. Так же звук может играть до конца всех действий.

Отключение всех звуков.

Выбранный ударный инструмент играет указанное число тактов.

Ничего не играть.

Команда позволяет выбранной ноте играть определенное количество времени.

Выбрать инструментов.

инструмент

из

библиотеки

Если число положительное, то громкость увеличивается. Если число отрицательное, то уменьшается.

Установка громкости в процентах.

Эта команда значение громкости.

позволяет

возвратить

Если число положительное, то темп увеличивается. Если число отрицательное, то уменьшается.

Установка темпа.

Эта команда значение темпа.

позволяет

возвратить

В таблице 1.4 Описаны свойства всех команд, образующих блок Перо.

Таблица 1.4 Блок перо

Название команды

Свойство команды

Команда позволит очистить экран.

Команда опустить перо позволяет объекту оставлять за собой след. Команда поднять перо отменяет действие.

Установка нужного цвета.

Команда изменяет текущий цвет.

Выбор цвета по номеру.

Команда изменяет текущей размер тени.

Команда устанавливает размер тени, который оставляет спрайт.

Изменение размера пера.

Изменение толщены пера.

Отпечатать объект на экране.

В таблице 1.5 Описаны свойства всех команд, образующих блок Контроль.

Таблица 1.5 Блок контроль

Название команды

Свойство команды

1. При нажатии на зелёный флажок начинается действие.

2. Управление с помощью клавиатуры. Когда выбранная клавиша нажата начинается действие.

3. При нажатии на спрайт начинается действие.

По этой команде спрайт ждёт указанное время.

Все команды находящиеся внутри этой конструкции будут выполняться постоянно.

Эта конструкция показывает сколько раз повторить находящиеся внутри команды.

Передать сообщение. Переданное сообщение может запускать активность другого исполнителя. Работает в сочетании с когда я получу ( ).

Выполняет запуск команд.

Запускает выполнение блока команд в ответ на полученное сообщение.

1. Условие, при котором команды, находящиеся внутри конструкции будут выполняться всегда.

2. Эта конструкция является условием, при выполнении которого все команды, находящиеся внутри этой конструкции, должны выполняться. В том случае, если условие не выполняется, команды выполняться не будут.

3. Конструкция - условие, при выполнении которого все команды находящиеся внутри этой конструкции (если), должны выполняться. В том случае, если условие не выполняется, то выполняются команды в конструкции (или).

Ждать до того времени, пока условие не будет выполнено.

Команды находящиеся внутри этой конструкции будут повторяться до того времени, пока условие будет выполнено.

Остановить выполнение программы. Команда останавливает выполнение всех программ.

В таблице 1.6 Описаны свойства всех команд, образующих блок Сенсоры.

Таблица 1.6 Блок сенсоры

1. Команда указывает на то, касается ли спрайт указателя мыши, края или другого объекта.

2. Касается ли спрайт указанного цвета.

3. Касается ли указанный цвет с другим выбранным цветом.

Команда организации диалога.

Координаты положения мыши по оси x. Координаты положение мыши по оси y.

Команда проверяет, нажата ли левая клавиша мыши.

Команда проверяет, нажата ли выбранная клавиша.

Расстояние до указателя мыши или спрайта.

Команда сбрасывает значение таймера. Команда возвращает значение таймера.

Значение координат у выбранного спрайта.

Громкость.

Команда возвращает значение громкости.

Возвращает значение сенсора.

В таблице 1.7 описаны свойства всех команд, образующих блок Числа.

Таблица 1.7

Название команды

Свойство команды

Сложение, вычитание, умножение, деление.

Команда выдает случайное число в указанном интервале.

Больше, меньше или равно.

Эти блоки содержат входные окошки, куда вставляются кирпичики сравнений.

Команды работы со строками.

Разделить на целое.

Округлить заданное число.

Выполнить операцию с числом (квадратный корень, логарифм, синус, косинус и т.д.)

В таблице 1.8 описаны свойства всех команд, образующих блок Переменные.

Рис. 1.4. Свойства и поле действий объекта

Свойства объекта (информация о спрайте) находятся в верхней ячейке. С помощью этой информации можно узнать, сколько спрайтов задействовано, посмотреть о них краткую информацию (имя, текущий образ, координаты, направление и т.д.) Сейчас (рис.1.4) это Спрайт 1 т.е. кот.

Спрайт - это стандартное название всех объектов в программе Scratch. Они отличаются между собой только номерами. В окошке с названием можно без труда изменить название спрайта на любое другое.

Внизу свойств объекта находится панель из нескольких вкладок - скрипты, костюмы, звуки. При нажатии той или иной вкладки секция внизу будет изменяться. На рисунке нажата кнопка скрипты и секция нижней части пустая. В этой пустой секции или поле действий будет происходить процесс написания алгоритма движения спрайта с помощью команд (см. рис. 1.2).

Вкладка костюмы (см. рис. 1.5) даёт возможность выбрать новый костюм из имеющейся библиотеки костюмов, а так же самостоятельно его нарисовать. Готовые костюмы разделены на разделы: люди, животные, фантастические существа, буквы, предметы и транспорт, которые может надевать на себя объект. Кнопка звук позволяет менять издаваемые объектом звуки и записывать новые. навык внеурочный алгоритмический грамотность

Рис. 1.5. Костюмы

В правой части окна программы находится область с белым фоном - это сцена проекта (см. рис. 1.6), на котором происходят все запрограммированные действия: добавляются объекты, изменяются фоны, которым задаются команды. На этой сцене у нас находится наш персонаж Спрайт, главный герой программы Scratch.

Рис. 1.6. Сцена

Над секцией под название сцена находятся кнопки (см. рис. 1.7).

Рис. 1.7. Кнопки

Когда будут составлены скрипты для используемого объекта, то для запуска их выполнения необходимо нажать в верхней секции зелёный флажок. Для того, чтобы остановить процесс, надо нажать красный круг.

В верхней панели программы Scratch есть инструменты, позволяющие сохранить созданный проект, открыть ранее созданный, отменить действие, а так же опубликовать свой проект в сети интернет, поучить справку о программе (рис. 1.8).

Рис. 9. Панель

Scratch - это обучающая среда языка программирования, которая была создана для учащихся от 7 до 16 лет, но и дети более младшего возраста могут создавать в этой среде игры, презентации, анимированные картинки, придумывать фильмы и раскрывать все свои таланты и творческие способности не только в школе, но и с родителями, сестрами, братьями дома. Scratch позволяет управлять различными объектами, придумывать своих, новых персонажей и оживлять их. Так же ребёнок может сочинять сценарии развития событий, заставить взаимодействовать персонажей друг с другом, научиться работать со звуком. Важно и то, что ребенок имеет возможность поделиться результатом своего творчества с друзьями или другими пользователями. Обсуждать их на форумах, делиться опытом и просматривать работы других пользователей.

1.3 Возможности обучения младших школьников программированию в среде Scratch

Среда программирования Scratch была разработана группой специалистов MIT Media Lab из Массачусетского института технологии для детей младших и средних классов. Идея создания Scratch пренадлежит ученику Пейперта Мичелу Резнику. Название произошло от слова scratching

— техники, используемой хип-хоп-диджеями, которые крутят виниловые пластинки взад-вперёд руками для того, чтобы смешивать музыкальные темы [28]. Основная задача проекта состоит в развитии у детей школьного возраста логического мышления, умения работать с информационными технологиями и развития творческих потенциалов и самовыражения. Scratch был создан на основе языка Лого и написан на языке Squeak. Внешне программа напоминает конструктор Лего. Все команды собираются из разноцветных блоков, образуя скрипт. Это придаёт программе очень привлекательный, яркий и интересный внешний вид, что немало важно для детей школьного возраста. Все это помогает лучшему усвоению и запоминанию информации. При этом блоки сконструированы так, что не каждый элемент можно соединить с любым другим элементом, их собрать можно только в правильные конструкции, что исключает возможность ошибки.

Интерфейс программы очень простой и доступный. Для того, чтобы научиться работать в среде программирования Scratch не нужно заканчиваться какие-то специальные курсы или перечитывать огромное количество книг связанные с программированием. Написать первую программу можно уже через несколько минут знакомства с этой средой.

В среде программирования Scratch большом количестве представлен набор различных мультимедийных инструментов, что по мнению Л. Л. Босовой «способствует формированию у школьников привычки к систематизации информации; выбор нужного варианта костюма из нужной папки способствует приобретению навыка поиска данных при иерархической организации их хранения. Кроме того, возможность выбора в качестве внешнего вида основного персонажа изображений одушевленных и неодушевленных предметов (например, букв) дает обучающимся более общее представление о том, кто может быть исполнителем в принципе -- тот, кто может выполнять определенный набор команд» [3].

Одно из самых главных преимуществ программы состоит в том, что она является свободно распространяемым продуктом, что позволяет школьным учреждениям бесплатно скачать программу с сайта разработчиков и использовать её в учебном процессе. Так же каждый ребёнок может у себя дома не только скачать и установить эту среду, но и работать в Scratch онлайн. В онлайн версии допускается сетевое взаимодействие, что позволяет выкладывать в сеть свои проекты и просматривать проекты других пользователей, узнавать что-то новое и обсуждать.

Всё это позволяет вовлечь детей в учебный процесс, стимулирует желание, интерес к изучению предмета «Информатика и ИКТ».

В учебно-методическом пособии «Проектная деятельность школьника в среде программирования Scratch» [19] авторы выделяют следующие сущностные свойства Scratch:

?Простота и дружественность интерфейса позволяют начинать изучение программирования, как только дети научатся читать. Редактор текстов как конструктор дает возможность на подсознательном уровне превратить

«учёбу» в «не учёбу», а кроме того -- сократить количество ошибок в программе.

?Ориентированность на графику, так как доказана эффективность обучения с опорой на наглядно-образное мышление.

· Объектная ориентированность позволяет изучить основные способы создания программ с объектами. Заметим, что Scratch -- своеобразный объектно-ориентированный язык. В нём отсутствуют концепции, без которых многие вообще не представляют себе объектно-ориентированную технологию. Например, при изучении Scratch ученик не описывает классов, не использует полиморфизм, не строит деревьев наследования, не сталкивается с инкапсуляцией. Есть объект, его поля и методы (переменные и скрипты). Но отсутствие названных концепций создаёт трудности программирования, особенно заметные при разработке сложных проектов.

Многочисленные повторения кода ведут, в конце концов, к идее наследования, многочисленные однотипные сообщения для разных объектов к идеям полиморфизма и абстрактных классов. Лёгкость изменения полей (и совершения ошибок при таких изменениях) приводит к мысли о сокрытии данных, то есть инкапсуляции. При этом важно, что эти идеи не сообщаются педагогом неподготовленному ученику (даже для студентов 1-2 курса физико-математического факультета названные концепции бывают слишком абстрактны), а самозарождаются, и впоследствии падают на подготовленную почву.

?Ориентация на обработку событий способствует формированию метаумения устанавливать причинно-следственные связи, развитию логического мышления, закладывает основы системного мировосприятия через демонстрацию систем как объектов со связями. Наблюдая за поведением таких объектов, ученик приобретает умение отделять существенные признаки предмета от несущественных. Такая аналитико- синтетическая работа характерна для начальных этапов поисково- исследовательской деятельности.

?Многопоточность позволяет не просто строить модели объектов, но создавать модели действительно комплексных систем, причём без излишних технических сложностей. Кроме того, параллельное программирование сегодня является чрезвычайно востребованной технологией, что делает раннее знакомство детей с ней полезным в плане будущей профессиональной ориентации.

Изначально Scratch подразумевался как среда обучения детей программированию на уроках информатики, но современные методики обучения позволяют использовать среду Scratch не только на уроках информатики и ИКТ, но и как полезный материал на других школьных дисциплинах. По мнению Л.Л. Босовой, «методологическая основа ФГОС - это системно-деятельностный подход, в рамках которого реализуются современные стратегии обучения, предполагающие использование ИКТ в процессе изучения всех предметов и во внеклассной деятельности» [4]. Это даст возможность совмещать традиционные предметы (математику, технологию) с изучением программирования. При разработке проекта по одной из таких дисциплин, дети будут не только лучше запоминать информацию, но и учиться создавать, разрабатывать алгоритмы (последовательность) своих действий.

Разрабатывая проекты, дети будут планировать алгоритм своих действий: придумать тему, найти информацию, скорректировать (отсеять лишнее), спроектировать и на выходе получить конечный результат). С помощью объектно-ориентированной среды Scratch обучение станет намного интереснее, даст стимул к изучению не только программирования, но и других школьных дисциплин, а так же будет способствовать развитию алгоритмического мышления, да и сам компьютер будет являться мотивацией к обучению.

В Scratch учащиеся знакомятся с такими понятиями, как линейный алгоритм, разветвленный алгоритм, циклический алгоритм, вспомогательный алгоритм.

В статье «Методика применения интерактивных сред для обучения младших школьников программированию» Л. Л. Босова пишет о том, что в среде Scratch линейные алгоритмы хорошо изучаются с помощью команд движения. Команды очень простые, понятные, так как любой исполнитель передвигается шагами, поворачивается по часовой и против часовой стрелки [3]. Не нужно постоянно набирать большое количество команд, они просто перетаскиваются из одной части в другую. Программа позволяет в короткий срок получить результат и иллюстративность среды является прекрасной мотивацией для обучения. Для создания разветвленных алгоритмов в среде существует полная и не полная формы ветвления. Циклы могут быть конечными, связанные каким-либо с условием и бесконечные.

В учебно-методическом пособии «Проектная деятельность школьника в среде программирования Scratch» [19] авторы объясняют, что для успешной работы в среде Scratch желательно, чтобы школьник имел предварительную практику работы за компьютером, включающую знания и умения и по следующим направлениям:

1. Назначение основных устройств компьютера для ввода и вывода информации;

2. Включение и выключение компьютера и подключаемых к нему устройств;

3. Операционная система MS Windows:

4. Рабочий стол;

5. Панель задач (назначение каждой из четырех функциональных частей: кнопка «Пуск», панель быстрого запуска приложений, область задач, системная панель);

6. Значки;

7. Файлы и папки;

8. Имя файла;

9. Размер файла;

10. Сменные носители;

11. Адрес файла;

12. Операции над файлами и папками (создание, сохранение, открытие, копирование, переименование);

13. Навыки набора текста на компьютере;

14. Техника работы с мышью;

15. Окна и их элементы (меню, панели инструментов, вкладки, кнопки, полосы прокрутки, выпадающие списки и др.);

16. Запуск и завершение программы.

К общеучебным умениям, которыми должен владеть школьник для успешного вхождения в данный курс это умение читать.

К преимуществам программной среды Scratch так же можно отнести развитие основных личностных, метапредметных и предметных результатов [3]:

?ответственное отношение к обучению;

?повышение уровня самооценки;

?умение довести дело до конца;

?повышение уровня общения и сотрудничества со сверстниками в процессе учебной, проектной деятельности;

?формирование уважительного отношения к мнению других людей;

?развитие эстетического вкуса;

?развивает творчество и любознательность;

?умение работать в группах;

?способность формулировать и ставить перед собой задачи и пути их решения;

?умение выбора и поиска нужной информации;

?саморазвитие;

?самоконтроль;

?умение корректировать свои недочеты;

?знание понятий: «алгоритм, виды алгоритмов»;

?развитие алгоритмической грамотности и мышления;

?умение составлять алгоритмы;

?навыки работы с компьютером и программами;

?формирование значения информатики и ИКТ в повседневной жизни.

Выделим особенности учебной деятельности, организуемой с помощью объектно-ориентированной среды Scratch [12]:

?выполнение как индивидуальных, так и групповых проектов;

?уровень сложности задания ребёнок может выбрать сам;

?неограниченный выбор тематики проектов;

?свободный обмен мыслями в групповых проектах, и так же просто со своими сверстниками.

Современный человек должен быть алгоритмически грамотным: он должен уметь чётко планировать свои действия, находить нужную для этого информацию и правильно её обработать. Алгоритмическая грамотность - первый шаг к развитию алгоритмического мышления школьников, проявляемому в их умении разбивать сложные задачи на мелкие подзадачи, сравнивать с задачами, решёнными ранее, отбрасывать несущественные детали, определять и прорабатывать шаги для достижения результата, совершенствовать вышеперечисленные этапы. Высокий уровень алгоритмического мышления обучающихся - одно из важных требований ФГОС НОО. В наше время существует огромное количество программных сред, посредством которых можно, обучая детей программированию, формировать их алгоритмическую грамотность, развивать алгоритмическое мышление. Среди них Роботландия, Кумир (Комплект Учебных МИРов), ПервоЛого, Логомиры, Scratch и т.д.

Scratch - это современная объектно-ориентированная свободно распространяемая среда, специально созданная для обучения программированию детей от 7 лет. Эта программная среда позволяет детям создавать различные визуализированные истории, анимации, игры и многое другое с помощью разноцветных блоков, очень похожих на кирпичики конструктора Лего, и объектов, которые можно видоизменять, перемещать по экрану и осуществлять их взаимодействие с другими объектами. Scratch - это мультимедийная система, которая позволяет детям выражать себя и свои способности в компьютерном творчестве. Основные возможности использования данной среды в работе с младшими школьниками определяются тем, что: среда обладает простым и дружественным интерфейсом; ориентированность на графику позволяет опереться на наглядно-образное мышление и повысить за счет этого эффективность обучения; объектная ориентированность позволяет изучить основные способы создания программ с объектами; ориентация на обработку событий способствует формированию умения устанавливать причинно-следственные связи, развитию логического мышления, закладывает основы системного мышления.

К особенностям учебной деятельности, организуемой с помощью объектно-ориентированной среды Scratch, можно отнести: выполнение как индивидуальных, так и групповых проектов; уровень сложности задания ребёнок может выбрать сам; неограниченный выбор тематики проектов; свободный обмен мыслями в групповых проектах, и так же просто со своими сверстниками.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ СРЕДЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ СКРЕТЧ В РАННЕМ ОБУЧЕНИИ ИНФОРМАТИКЕ

2.1 Практическая работа, направленная на формирование навыков работы в среде программирования Scratch

Базой для экспериментальной работы послужило ГБОУ г. Москвы школа №1000 «Сказка».

Изучив методическую литературу мы составили конспекты занятий по обучению работе в среде программирования Scratch. Работа в программе Scratch проводилась во 2«Д» классе, в свободное от уроков время. С учениками было проведено 3 занятия.

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Предмет

Информатика

Класс

2

Тема занятия

Знакомство со средой Scratch

Планируемые образовательные результаты

Предметные

Метапредметные

Личностные

Знать, правила

Регулятивные УУД:

Личностные УУД:

работы с

Выполнять подготовку

Самооценка, адекватная

компьютером.

рабочего места и

оценка других учащихся и

Уметь:

осуществлять

понимание причин успеха

- работать по

практическую работу по

или неудач в УД;

предложенной

плану занятия с

схеме;

помощью инструкций.

- уметь работать

Познавательные УУД:

с компьютером;

Самостоятельное

-- уметь читать,

формулирование

писать.

познавательной цели

занятия;

Извлечение наиболее

эффективных и

результативных

способов решения

поставленных задач;

Рефлексия действий;

Проверка, оценка

процессов деятельности

и результатов.

Коммуникативные УУД:

Выражение своих мыслей; аргументация своего мнения; учёт разных мнений;

Оценка действий партнера;

Умение слушать и слышать;

Аргументация своего мнения и позиции в коммуникации;

ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ

Этап 1. Вхождение в тему и создание условий для осознанного восприятия нового материала

Длительность этапа

5 минут

Образовательный результат/группа результатов, формируемых на данном этапе

Подготовка детей к уроку. Положительный, эмоциональный настрой на работу.

Содержание

Учитель. (Приветственное и вводное слово):

Здравствуйте ребята. Сегодня у нас с вами будет замечательный и интересный урок, но прежде чем мы узнаем тему нашего занятия, давайте побеседуем.

Все ли вы любите играть в компьютерные игры? Все любят?

(Ответы детей).

Отлично! А расскажите мне, есть ли у вас какие-то любимые компьютерные игры. Чтобы не создавать шума в классе давайте каждый по очереди, по цепочке будет говорить свои любимые игры. (Рассказы детей).

Замечательно! Как много разнообразных игр есть и в которые на самом деле очень интересно играть. Я тоже в своё свободное время иногда играю в компьютерные игры и это бывает по-настоящему увлекательно.

Основной вид учебной деятельности, направленный на формирование данного образовательного результата; форма организации деятельности учащихся

Восприятие сообщений:

· Беседа учителя и учеников;

· Выслушивание других учеников;

· Слушание учителя.

Методы обучения

Словестный, частично-поисковый.

Функции / роль учителя на данном этапе

Учитель формирует проблемную ситуацию, задаёт наводящие вопросы. Происходит организация диалогов и частично-поисковой деятельности. При помощи проблемной ситуации учитель приводит к пониманию и осознанию новой темы.

Основные виды деятельности учителя

Организационная работа: настроить учеников на продуктивную работу, освоение нового материала.

Этап 2. Организация и самоорганизация учащихся в ходе дальнейшего освоения материала. Организация обратной связи

Длительность этапа

15 минут

Образовательный результат/группа результатов, формируемых на данном этапе

Отбор вопросов, которые будут помогать развитию внимания, аргументации своих мыслей, воображения, расширению навыков, умению решать поставленные задачи.

Содержание

В разных компьютерных играх есть свои персонажи. Они бывают и плохими, и хорошими, какими-то мы управляем, какие-то сами двигаются и т.д. Все персонажи в игре управляются специальными программами. Что такое программа? Как вы думаете? (Ответы детей). Программа - это набор каких-то действий, которые необходимо выполнить. Действия, которые мы выполняем составляют алгоритм. Алгоритм - это описание последовательности действий которые приводят к конечному результату. Мы каждый день исполняем с вами различные алгоритмы, то есть набор каких-

(Дети предлагают варианты алгоритмов).

1. Когда скажут старт.

2. Налево

3. Вперед (кол-во шагов)

4. Направо

5. Вперед (кол-во шагов)

6. Налево

7. Вперед (кол-во шагов)

Молодцы! Вы отлично справились с этим заданием. С вашей помощью я вернула своего друга. Теперь мы с ним больше расставаться не будем. Понравилось вам?

А хотели бы попробовать сделать свою компьютерную игру?

(Ответы детей).

Этому мы с вами сегодня попробуем научиться. Конечно же сразу у нас игра не получится, но за несколько уроков самую простую игру мы сможем с вами сделать! И это будем очень интересно!

Примерно таким же способом мы будем писать программу для нашего персонажа на компьютере.

Основной вид учебной деятельности, направленный на формирование данного образовательного результата; форма организации деятельности учащихся

Коммуникативная, исследовательская деятельность.

Методы обучения

Коммуникативный метод обучения, частично-поисковый, исследовательский, эвристический метод обучения под руководством учителя

Функции / роль данном этапе

учителя на

Заинтересовать учащихся, подтолкнуть к активной деятельности.

Основные виды учителя

деятельности

Опрос, диалог, анализ и оценка процесса и результатов деятельности.

Этап 3. Практикум

Длительность этапа

10 минут

Образовательный результат/группа результатов, формируемых на данном этапе

Актуализация знаний.

Содержание

Открываем наши компьютеры. Нажимаем на кнопку включения. Сейчас мы с вами попробуем сделать простую анимацию. После того, как программа запустилась, перед

нами появляется окно, в котором можно выделить три части (три столбца).

Верхняя ячейка в первом столбце содержит восемь кнопок, которые называются движение, контроль, внешность, сенсоры, звук, операторы, перо, переменные. Каждому названию соответствует свой набор команд и окрашен в свой цвет. При выборе команды данный набор отображается в нижней части. На этом занятии нас будут интересовать только команды, связанные с кнопками движение и контроль.

В следующей ячейке показаны свойства объекта, которым мы будем управлять (писать программы для него). Сейчас - это кот, но сегодня мы выберем того персонажа, который нам больше всего понравится.

Далее идёт белое поле, где находится наш котик. На этом поле будут происходить все действия.

И последнее рабочее поле, где мы будем прописывать нашу программу.

И так, начнём?

Основной вид учебной деятельности, направленный на формирование данного образовательного результата; форма организации деятельности учащихся

Коммуникативная, исследовательская деятельность.

Методы обучения

Коммуникативный метод обучения, частично-поисковый, исследовательский, эвристический метод обучения под руководством учителя

Функции / роль данном этапе

учителя на

Заинтересовать учащихся, подтолкнуть к активной деятельности.

Основные виды учителя

деятельности

Объяснение.

Этап 4. Проверка полученных результатов. Коррекция

Длительность этапа

10 минут

Содержание

Для начала нам с вами необходимо убрать нашего котика, так

Запускаем! Что происходит? (Ответы детей). Правильно! Наш персонаж уходит за пределы экрана. Для того, чтобы этого не происходило мы просто добавляем в нашу конструкцию команду «Если край, оттолкнуться».

Здорово! Мы написали самую простую программу.

Для того, чтобы разнообразить нашу программу давайте научим разговаривать нашего персонажа. Для этого нажимаем кнопку «Звук» и так же, как с фоном нажимаем «Импорт» и из галереи звуков выбираем самый подходящий для вашего персонажа.

А теперь заходим в команды «Звук», выбираем «Играть звук до завершения» и соединяем с нашей конструкцией. Запускаем!

Виды учебной деятельности для поверки полученных образовательных результатов; методы контроля

Индивидуальная, коллективная.

Способы коррекции

Индивидуальная.

Функции / данном этапе

роль

учителя

на

Объяснение, помощь, оценивание.

Основные виды деятельности учителя

Корректирующая, организационная.

Этап 5. Подведение итогов, домашнее задание

Рефлексия по достигнутым либо

И так ребята. С какими новыми

недостигнутым образовательным

определениями мы с вами сегодня

результатам

познакомились? (Программа,

алгоритм).

С какой программой? Чему мы

научились сегодня делать в программе?

(Выбирать персонажа, выбирать фон

и создавать простую программу

движения, добавлять звук). Вам

понравилось наше занятие? Чего бы вы

хотели в следующий раз сделать?

Выдача домашнего задания

Отсутствует

Занятие 2. Создание мультфильма в Scratch

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Предмет

Информатика

Класс

2

Тема занятия

Создание мультфильма в Scratch

Планируемые образовательные результаты

Предметные

Метапредметные

Личностные

Знать, правила

Регулятивные УУД:

Личностные УУД:

работы с

Выполнять подготовку

Самооценка, адекватная

компьютером.

рабочего места и

оценка других учащихся и

Уметь:

осуществлять

понимание причин успеха

- работать по

практическую работу по

или неудач в УД;

предложенной

плану занятия с

схеме;

помощью инструкций.

- уметь работать

Познавательные УУД:

с компьютером;

Самостоятельное

-- уметь читать,

формулирование

писать.

познавательной цели

занятия;

Извлечение наиболее

эффективных и

результативных

способов решения

поставленных задач;

Рефлексия действий;

Проверка, оценка

процессов деятельности

и результатов.

Коммуникативные УУД:

Выражение своих мыслей; аргументация своего мнения; учёт разных мнений;

Оценка действий партнера;

Умение слушать и слышать;

Аргументация своего мнения и позиции в коммуникации

Решаемые учебные проблемы

· Познакомиться с блоком команд

«Операторы».

· Научиться выбирать персонажа, фон.

· Создавать простой мультфильм.

Основные понятия, изучаемые на занятии

Программа - это набор каких-то действий, которые необходимо выполнить.

Алгоритм - это описание последовательности действий которые приводят к конечному результату.

Используемые на занятии средства ИКТ

Переносной персональный компьютер, мультимедийный проектор, экран.

Материалы, инструменты, оборудование

У учителя: Переносной персональный компьютер, инструкция

У учащихся: Переносной персональный компьютер, инструкция.

Образовательные интернет-ресурсы

ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ

Этап 1. Вхождение в тему занятия и создание условий для осознанного восприятия нового материала

Длительность этапа

5 минут

Образовательный результат/группа результатов, формируемых на данном этапе

Подготовка детей к уроку. Положительный, эмоциональный настрой на работу.

Содержание

Учитель: Добрый день, добрый час! Как я рада видеть вас.

Друг на друга посмотрели И тихонечко все сели.

Ребята! На прошлом занятии мы с вами познакомились с замечательной программой под названием Scratch. Давайте вспомним, чем мы занимались в прошлый раз. С какими

понятиями мы познакомились? (Программа - это набор каких-то действий, которые необходимо выполнить. Действия, которые мы выполняем составляют алгоритм. Алгоритм - это описание последовательности действий которые приводят к конечному результату.)

Ещё в прошлый раз мы с вами поговорили о том, что каждый день исполняем с вами различные алгоритмы, то есть набор каких-то действий, приводящих к результату. Например, алгоритм: «Помой тарелку». Давайте вспомним как мы составляли этот алгоритм.

1. Открой кран.

2. Возьми тарелку.

3. Вымой тарелку.

4. Вытри её.

5. Поставь в шкаф.

6. Закрой кран.

Замечательно! Так же в прошлый раз мы пробовали меня программировать. Я была роботом и исполняла какие-то команды. Вспомните, какие это были команды? (Старт, шаг, открыть, взять, вправо, влево).

Отлично! И самое последнее чем мы занимались на уроке? (Создавали персонаж, учили его двигаться)

Основной вид учебной деятельности, направленный на формирование данного образовательного результата; форма организации деятельности учащихся

Восприятие сообщений:

· Обобщение и повторения изученного материала;

· Беседа учителя и учеников;

· Выслушивание других учеников;

· Слушание учителя.

Методы обучения

Словестный, частично-поисковый.

Функции / роль данном этапе

учителя на

Учитель устанавливает доверительное отношение с классом и между учениками в процессе беседы. Так же учитель активизирует учебную деятельность учеников и их познавательные интересы. Выслушивает мнение всех учеников, даёт возможность высказаться.

Основные виды учителя

деятельности

Организационная работа: настроить учеников на продуктивную работу, освоение нового материала.

Этап 2. Организация и самоорганизация учащихся в ходе дальнейшего освоения материала. Организация обратной связи

Длительность этапа

5 минут

Образовательный результат/группа результатов, формируемых на данном этапе

Отбор вопросов, которые будут помогать развитию внимания, аргументации своих мыслей, воображения, расширению навыков, умению решать поставленные задачи.

Содержание

Все ли вы любите смотреть мультфильмы? (Ответы детей). Давайте по очереди с вами расскажем какие ваши любимые мультфильмы. Здорово! Столько много разных мультфильмов есть на свете и множество из них учат нас хорошему, доброму, дружбе, взаимовыручке, помощи и многому другому. Так же, как и в играх, в мультфильмах есть и положительные персонажи и отрицательные.

Сегодня мы с вами продолжим знакомиться с программой Скретч и с её возможностями. На этом занятии мы с вами попробуем сделать свой небольшой мультфильм. Как и в прошлый раз выберем себе персонажа, научим его двигаться с разной скоростью и произносить соответствующие ему звуки.

Основной вид учебной деятельности, направленный на формирование данного образовательного результата; форма организации деятельности учащихся

Коммуникативная деятельность.

Методы обучения

Коммуникативный метод обучения, частично-поисковый, исследовательский, эвристический метод обучения под руководством учителя

Функции / роль учителя на данном этапе

Заинтересовать учащихся, подтолкнуть к активной деятельности.

Основные виды деятельности учителя

Опрос, диалог.

Этап 3. Практикум

Длительность этапа

10 минут

Образовательный результат/группа результатов, формируемых на данном этапе

Актуализация знаний.

Содержание

Учитель раздает распечатки инструкций к работе.

Учитель: Открываем наши компьютеры. Нажимаем на кнопку включения. Запускаем программу.

Сейчас мы с вами попробуем сделать мультфильм. Но прежде чем мы приступим к работе давайте повторим из каких частей состоит наша программа? (Ячейка с кнопками движение, контроль, внешность, сенсоры, звук, операторы, перо, переменные. Ячейка свойств объекта и рабочее поле). Правильно! На данном уроке нам понадобятся кнопки контроль, внешность, движение, звук и операторы.

И так, начнём?

Основной вид учебной деятельности, направленный на формирование данного образовательного результата; форма организации деятельности учащихся

Коммуникативная.

Методы обучения

Коммуникативный метод обучения, эвристический метод обучения под руководством учителя

Функции / роль учителя на данном этапе

Заинтересовать учащихся, подтолкнуть к активной деятельности.

Основные виды деятельности учителя

Объяснение.

Этап 4. Проверка полученных результатов. Коррекция

Длительность этапа

15 минут

Содержание

Для начала нам с вами необходимо убрать нашего котика, вы уже знаете, как это сделать. Кто мне может сказать, что для этого необходимо нажать? (Нажимает на кота правой кнопкой и выбираем «Удалить»).

Верно! После этого наш кот должен исчезнуть. У всех это

Самостоятельная работа.

Попробуйте сами создать друга герою и научить его летать. Добавьте героя как мы делали раньше и напишите ему программу.

Виды учебной деятельности для поверки полученных образовательных результатов; методы контроля

Индивидуальная,

Способы коррекции

Индивидуальная.

Функции / роль учителя на данном этапе

Объяснение, помощь, оценивание.

Основные виды деятельности учителя

Корректирующая, организационная.

Этап 5. Подведение итогов, домашнее задание

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены