Ключевым в программе является понятие «проектная научно-познавательная деятельность школьника», как совместная (с другими субъектами) или самостоятельная деятельность с использованием методов научного исследования, ведущим мотивом которой является познавательный интерес, и организованную в форме выполнения проектов. К методам научного исследования относится, например, работа с материалами по данной тематике, выдвижение и опровержение гипотез, планирование и проведение эксперимента, анализ и синтез, публичная защита полученных результатов.

Проектная научно-познавательная деятельность не является самоцелью, но рассматривается как среда, в которой наиболее естественным образом раскрывается личностный потенциал школьника.

В этой связи целями проектной научно-познавательной деятельности школьника является:

1. развитие интеллектуальных, познавательных и творческих способностей школьника;

2. развитие метапредметных умений (личностных, познавательных, коммуникативных, регулятивных);

3. развитие способов мыслительной деятельности;

4. формирование целостной картины мира и системного мышления на основе межпредметных связей.

Следует иметь в виду, что возрастные особенности младшего школьника не позволяют в полной мере реализовать проведение полноценных научных исследований. В то же время раннее включение в организованную специальным образом проектную деятельность творческого характера позволяет сформировать у школьника познавательный интерес и исследовательские навыки, которые в старшем возрасте пригодятся им для выполнения научно-познавательных проектов.

Организация научно-познавательной деятельности школьника требует использования инструмента (средства) для выполнения как исследовательских, так и творческих проектов. В качестве такого инструмента мы видим среду программирования Scratch

Выбор языка программирования обусловлен следующими соображениями.

Во-первых, программная среда должна быть легка в освоении и понятна даже ученику начальной школы, но, в то же время, должна давать принципиальную возможность составлять сложные программы. Это позволяет постепенно направлять деятельность школьника в русло научно-познавательного исследования, не расходуя при этом силы на изучение каждый раз новой программной среды.

Во-вторых, нужная нам среда должна позволять заниматься как программированием, так и созданием творческих проектов. Это позволит вовлечь во внеучебную деятельность ребят не только с абстрактно-логическим, но и с преобладающим наглядно-образным мышлением.

Наконец, в-третьих, нам нужен программный инструмент, вокруг которого сложилось активно действующее, творческое, разнонаправленное, позитивно настроенное интернет сообщество. Мы предполагаем, что школьники будут использовать его как пространство идей, как референтную группу для собственных проектов, как стимул для созидания.

Под ресурсами Scratch понимаем все его особенности как языка и системы программирования. В первую очередь к ним относятся:

- объектная ориентированность; поддержка событийно-ориентированного программирования; параллельность выполнения скриптов;

- дружественный интерфейс; разумное сочетание абстракции и наглядности; организация текстов программ из элементарных блоков;

- наличие средств взаимодействия программ на Scratch с реальным миром посредством дополнительного устройства;

- встроенная библиотека объектов; встроенный графический редактор; активное интернет-сообщество пользователей.

Выделим некоторые типы проектов, выполняемых в среде Scratch:

- музыкальный проект;

- анимация;

- комикс;

- интерактивная игра;

- графика;

- с элементами искусственного интеллекта (ИИ);

- учебная презентация;

- учебная модель, демонстрационный эксперимент;

- обучающая программа.

По содержанию проекты разделяются на свободные и предметные (например, в рамках школьной дисциплины).

Для успешной работы в среде Scratch желательно, чтобы школьник имел предварительную практику работы за компьютером, включающую знания и умения и по следующим направлениям:

- назначение основных устройств компьютера для ввода и вывода информации;

- включение и выключение компьютера и подключаемых к нему устройств;

операционная система MS Windows:

- рабочий стол;

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

- файлы и папки;

- имя файла;

- размер файла;

- сменные носители;

- адрес файла;

- операции над файлами и папками (создание, сохранение, открытие, копирование, переименование);

- навыки набора текста на компьютер техника работы с мышью;

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

- запуск и завершение программы.

Как видно, указанные требования к специальным (связанным с информационными технологиями) и общеучебным умениям являются минимальными и позволяют проводить занятия в среде Scratch уже в начальной школе. Тем более что проектно-преобразовательная деятельность младшего школьника тесно связана с коммуникативной, игровой и эстетической и по существу носит творческий характер.

Среди требований к уровню подготовки выпускника начальной школы мы выделяем приемы проектной деятельности и освоенность средства проектной деятельности - среды Scratch.

Требования к уровню усвоения приемов проектной деятельности

Младший школьник, участвующий в проектной научно-познавательной деятельности, по окончании начальной школы должен:

Знать:

­ отдельные способы планирования деятельности:

­ составление плана предстоящего проекта в виде рисунка, схемы;

­ составление плана предстоящего проекта в виде таблицы объектов, их свойств и взаимодействий;

­ разбиение задачи на подзадачи;

­ распределение ролей и задач в группе;

Уметь:

­ составить план проекта, включая:

­ проанализировать результат и сделать выводы;

­ найти и исправить ошибки;

­ подготовить небольшой отчет о работе;

­ публично выступить с докладом;

­ наметить дальнейшие пути развития проекта;

Иметь первичные навыки:

­ работы в группе;

­ ведения спора;

­ донесения своих мыслей до других.

Требования к уровню освоенности средства проектной деятельности - среды программирования Scratch

Младший школьник, участвующий в проектной научно-познавательной деятельности с использованием среды Scratch, по окончании начальной школы должен:

Знать:

­ Алгоритмы и блоки

­ События

­ Графический редактор

­ Математический базис

­ Объекты

Уметь:

­ работать в среде Scratch.

В начальной и основной школе (2-4 классы) занятия должны проводиться из расчета 2 часа в неделю, 34 недели в год в течение 2-х лет; итого 136 часов. За компьютером учащиеся проводят только часть этого времени, а остальные часы делятся между изучением литературы, выбором тем, планированием, подготовкой докладов, участием в конференциях и пр.

Предлагаемые учебный план и рабочая программа рассчитаны на 2-4 классы (136 часов) однако могут быть использованы не только в начальном и общем, но и в дополнительном образовании без существенных доработок, т. к. являются «точками входа» во внеучебную проектную научно-познавательную деятельность.

Количество часов, отводимых на каждый проект, условно и может варьироваться в зависимости от уровня подготовленности школьников. Кроме того, следует учитывать специфику собственно проектной деятельности, предполагающей движение в собственном темпе и направлении. Возможны ситуации, когда часть ребят справится с заданием раньше остальных. В таком случае оставшееся время они будут заняты свободным проектированием.

В начальной школе основной упор при организации проектной деятельности школьника делается на изучении среды Scratch, как основного инструмента осваиваемой деятельности. Помимо этого значительное внимание должно уделяться планированию деятельности, как важному этапу проектирования. Поэтому на реализацию каждого, даже самого простого, проекта отводится довольно много часов. Это связано с тем, что для младшего школьника работа над проектом - новая, а потому сложная деятельность. Поэтому следует оказывать школьнику помощь и поддержку и, в то же время, всячески поощрять его самостоятельность.

Отметим одну особенность работы в среде Scratch, характерную для современных программных сред. Так же как в MS Word мы работаем с документом, а в MS Excel - с книгой, так в Scratch мы всегда работаем над проектом. Это связано, по всей видимости, с тем, что создание любого, даже самого простого продукта в Scratch - анимации, мелодии, презентации и т. п., всегда требует наличия вполне определенной цели деятельности, постоянной сверки полученного результата с исходным замыслом и исправления ошибок. При работе над сложным проектом, состоящим из большого количества объектов, которые содержат сложный программный код, возникает необходимость разбиения исходного проекта на подзадачи. При этом решать каждую такую подзадачу в принципе могут разные участники единого проекта.

Как правило, если цель конечная цель проекта содержится у ребенка в голове, возможны многократные и трудно исправимые ошибки при реализации проекта. В этом случае часто оказывается, что результат сильно отличается от исходного замысла. Поэтому считаю, что уже в начальной школе необходимо познакомить ребят с планированием, как важной частью полноценной проектной деятельности, которая проходит в несколько этапов. Большинство авторов описывают схожие этапы проектной деятельности, хотя называют и описывают их несколько по-разному. Учитывая специфику проектной деятельности в среде Scratch, выделим следующие ее этапы.

Подготовительный этап. На этом этапе происходит постановка цели (конечного результата деятельности); составляется план деятельности: выделяются все объекты предстоящего проекта, их свойства и взаимодействия; выделяются отдельные подзадачи и последовательность их выполнения. Организационный этап - распределение ролей в группе по виду деятельности (художник, программист, музыкальный редактор и т. п.) или по подзадачам.

Осуществление проекта. На этом этапе разрабатывается визуальное представление объектов и их скрипты. Здесь же происходит отладка кода.

Презентация проекта и рефлексия - демонстрация проекта классу, обсуждение и оценивание проекта; формулирование выводов.

При оценивании итогового проекта следует обращать внимание на такие элементы проекта, как:

­ наличие заставки и титров с указанием авторства;

­ наличие соответствующего музыкального сопровождения с указанием в титрах авторов музыки;

­ продуманность интерфейса игры;

­ наличие этапа подведения итогов игры;

­ художественное оформление;

­ техническую сложность;

­ защиту от ошибок;

­ практическую значимость проекта.

Помимо собственно проекта следует оценивать умения групповой работы. Умение организовывать работу в группе следует оценивать по:

1. наличию и функциональности разделения обязанностей;

2. информированности группы о результатах работы;

3. вкладу каждого члена группы.

Простота освоения сочетается в Scratch с огромным потенциалом. Особенно интересен этот язык для начального уровня изучения программирования. Но программирование -- это не только операторы, алгоритмы и структуры данных: это ещё и множество идей, которые для своего усвоения требуют наглядности, пусть и слегка в ущерб академической точности. Получив в распоряжение новые мощные инструменты, многие ученики переходят на совершенно иной уровень, и это влечёт за собой качественные изменения в личности ребенка.

Применительно к ученикам младших классов Scratch можно рассматривать как инструмент для творчества, оставив программирование на втором плане. Дети могут сочинять истории, рисовать и оживлять на экране придуманных ими персонажей, учиться работать с графикой и звуком. Применений возможностям Scratch можно найти множество: в этой среде легко создавать анимированные открытки, презентации, игры, мультфильмы. Важно и то, что ребенок может поделиться результатами своего творчества с друзьями или другими пользователями: кнопка для размещения созданного проекта в Сети находится непосредственно в главном меню программы. Разумеется, на сайте можно познакомиться с произведениями других пользователей и найти новые идеи для своих работ.

При создании сложных проектов ученик не просто освоит азы программирования, но и познакомится с полным циклом разработки программы, начиная с этапа описания идеи или ТЗ, и заканчивая тестированием и отладкой.

Благодаря использованию технологии Scratch, дети получают возможность:

­ постепенно учиться программированию;

­ реализовать свои творческие порывы;

­ участвовать в интерактивном процессе создания игр и анимирования разнообразных историй как индивидуально, так и вместе со своими сверстниками из разных стран;

­ получать живой отклик от единомышленников;

­ оценить свои творческие способности.

Когда ученики создают проекты в Scratch, они осваивают множество навыков 21 века, которые будут необходимы для успеха:

­ творческое мышление;

­ ясное общение;

­ системный анализ;

­ беглое использование технологий;

­ эффективное взаимодействие;

­ проектирование;

­ постоянное обучение.

Учебно-тематическое планирование

№ урока	Название урока
1	Установка Scratch. Интерфейс программы.
2	Создание первого скрипта и исследование среды Scratch.
3	Кирпичики контроля
4	Кирпичики движения
5	Кирпичики внешнего вида
6	Кирпичики рисования
7	Кирпичики звука
8	Кирпичики операторов
9	Кирпичики сенсоров
10	Содержимое ящиков
11	Внешний вид объекта (фиолетовый ящик)
12	Синий ящик - Движение
13	Команды рисования (темно-зеленый ящик)
14	Кирпичики чисел (зеленый ящик)
15	Кирпичики контроля (желтый ящик)
16	Датчики (голубой ящик)
17	Лиловый ящик - Звуки
18	Переменные (оранжевый ящик)
19	Создание спрайта и его костюмов
20	Мультипликация в Scratch
21	Взаимодействие объектов - кошка убегает от мышки
22	Играем с геометрическими фигурами
23	Играем с буквами
24	Поиграем со случайными надписями на экране
25	Модель битвы драконов и демонов
26	Управление через обмен сообщениями
27	Сказка про Зайца и Лису
28	Сказка про репку
29	Обобщение основных приемов
30	Создание презентации
31	Создание комикса
32	Сретч-квест
33	Самостоятельная творческая работа
34	Подведение итогов

Примеры разработанных уроков по курсу в Приложении.

2.3 Рекомендации по организации работы младших школьников в программе Scratch

Простота освоения сочетается в Scratch с огромным потенциалом. Особенно интересен этот язык для начального уровня изучения программирования. Но программирование -- это не только операторы, алгоритмы и структуры данных: это ещё и множество идей, которые для своего усвоения требуют наглядности, пусть и слегка в ущерб академической точности. Получив в распоряжение новые мощные инструменты, многие ученики переходят на совершенно иной уровень, и это влечёт за собой качественные изменения в личности ребенка.

Перед непосредственным углублением в теоретические основы работы в Scratch необходимо создать базу для успешного его освоения. Дать понятие алгоритма, исполнителя, циклического алгоритма, цикла в природе, цикла «Повторить n раз». Провести практические занятия по применению усвоенных знаний.

Погружение в проект.

Цель - подготовка учащихся к проектной деятельности.

Задачи:

- определение проблемы, темы и целей проекта в ходе совместной деятельности педагога и обучающихся;

- создание группы (групп) учащихся для работы над проектом.

Планирование деятельности.

Цель - пооперационная разработка проекта с указанием перечня конкретных действий и результатов, сроков и ответственных.

Задачи:

- определение источников информации, способов сбора и анализа информации, вида продукта и возможных форм презентации результатов проекта, сроков презентации;

- установление процедур и критериев оценки результатов и процесса;

- распределение задач (обязанностей) между членами группы.

От проблемы к цели (ситуация, проблема, задачи, ресурсы). Определение источников информации, способов сбора и анализа информации, вида продукта и возможных форм презентации результатов проекта.

Планирование деятельности в рамках текущего проекта.

Как работать в команде? Распределение ролей в группе.

Организация рабочего пространства.

Осуществление деятельности по решению проблемы.

Цель - разработка проекта.

Задачи:

- самостоятельная работа учащихся по своим индивидуальным или групповым задачам проекта;

- промежуточные обсуждения полученных данных в группах, на консультациях (на уроках и/или во внеурочное время).

По мере необходимости вводим понятие переменной, списков в Scratch, передачи и приема информации объектами.

Оформление результатов

Цель - структурирование полученной информации и интеграции полученных знаний, умений, навыков.

Задачи:

- анализ и синтез данных;

- формулирование выводов.

Планирование публичного выступления. Знакомство с памяткой «Как подготовиться к публичному выступлению».

Оценка результатов и процесса проектной деятельности.

Цель - демонстрация материалов, представление результатов.

Задачи:

- подготовка презентационных материалов;

- подготовка публичного выступления;

- презентация проекта.

Анализ результатов и качества выполнения проекта. Оценка продвижения учащегося в рамках проекта и оценка продукта. Способы преодоления трудностей.

Подведение итогов работы проектной группы (пожелания, замечания, планирование). Работа с рабочими листами «портфолио проекта».

На данном этапе пропедевтика предусматривает работу по программе Горячева и рабочим тетрадям.

Здесь тоже можно с большим успехом применять Scratch. Когда дети получают абсолютно одинаковые инструкции, но к ним в придачу такой инструмент, как Scratch, дающий возможность каждому выразить свою индивидуальность и реализовать собственный подход к решению задачи, получаются весьма интересные результаты.

В тетрадях Горячева, в самом конце, предложены задания-игры на выигрышную стратегию. Игра заключается в том, что два игрока по очереди закрашивают определенное число колец пирамиды (например, не больше двух). Выигрывает тот, кто закрасил последнее кольцо. Эти задания можно предложить ученика реализовывать в Scratch.

Перед этим детям нужно задать на дом выбрать любое из предложенных заданий. А на следующем уроке обсудить стратегии, проверить домашнюю работу и приступить к реализации аналогичных заданий в Scratch. В процессе обсуждения, как создать подобную игру, дети выдвигают идею создания костюмов каждому кольцу пирамиды (незакрашенное, закрашенное 1-м и закрашенное 2-м игроком), установления цветных «фишки» на кольцо или закрашивание колец пирамиды пером. Возможны и другие идеи.

После обсуждения пригласить детей за компьютеры. И дальше каждый ребенок (или группа из двух учеников) создает свой проект самостоятельно. Учитель может только задавать наводящие вопросы, если дети затрудняются.

Само собой, дети знают далеко не все возможности программы. В основном умеют использовать «кирпичики» внешности, и движения. Про переменные некоторые уже знали, некоторых пришлось быстренько научить.

Если дети немного уже знакомы со Scratch, можно с его помощью иллюстрировать некоторые темы учебника-тетради Горячева.

Тетрадь за 4-й класс начинается алгоритмом с ветвлением. Здесь можно воспользоваться Scratch. Дети за лето многое забыли, нужно вспомнить. Scratch помогает создать такую задачу, которую дети будут реализовывать с воодушевлением.

Самое главное, не останавливаться на изучении лишь в рамках школы. Необходимо стимулировать учащихся участием в многочисленных на сегодняшний день конкурсах по использованию среды Scratch.

Выводы по Главе 2

Заметим, что Scratch - своеобразный язык. Программы на Scratch состоят из графических блоков, подписи к которым зависят от выбранного для интерфейса языка. Может быть выбран один из 50 языков интерфейса, включая русский. Для подключения интерфейса на новом языке используются стандартные gettext файлы.

В начальной школе при изучении среды Scratch, основной упор нужно делать на организацию проектной деятельности школьника. Так как на реализацию каждого, даже самого простого проекта отводиться много часов. Потому что, для младшего школьника работа над проектом - новая потому сложная деятельность.

Scratch можно рассматривать как инструмент для творчества, оставив программирование на втором плане. Дети могут сочинять истории, рисовать и оживлять на экране придуманных ими персонажей, учиться работать с графикой и звуком. Применений возможностям Scratch можно найти множество: в этой среде легко создавать анимированные открытки, презентации, игры, мультфильмы, различные модели. Благодаря простоте языка и идеологии в целом Scratch позволяет легко научиться основам программирования. А в какой версии работать, в англоязычной или русской, зависит от способностей класса.

Scratch - отличное средство развития навыков XXI века у малышей.

1) Информационная и медиа грамотность.

Работая над проектами в Scratch, дети работают с разными видами информации: текст, изображения, анимация, звук, максимально проявляя свои творческие способности.

2) Коммуникативные навыки.

Эффективная коммуникация в современном мире требует больше, чем умение читать и писать текст.

Работая в Scratch, дети собирают и обрабатывают информацию с различных источников. В результате они становятся более критичными в работе с информацией.

3) Критическое и системное мышление.

Работая в Scratch, дети учатся критически мыслить и рассуждать. В проектах необходимо согласовывать поведение агентов, их реакции на события.

4) Постановка задач и поиск решения.

Работа над проектами в Scratch требует умения ставить задачи, определять исходные данные и необходимые результаты, определять шаги для достижения цели.

5) Творчество и любознательность.

Scratch поощряет творческое мышление, он вовлекает детей в поиск новых решений известных задач и проблем.

6) Межличностное взаимодействие и сотрудничество.

Scratch позволяет ученикам работать над проектами совместно, ведь спрайты, коды можно легко и свободно экспортировать/импортировать.

7) Самоопределение и саморазвитие.

Scratch воспитывает в детях настойчивость в достижении целей, создает внутренние мотивы для преодоления проблем, ведь каждый проект в Scratch идет от самого ребенка.

8) Ответственность и адаптивность.

Создавая проект в Scratch, ребенок должен осознавать, что его увидят миллионы людей, и быть готовым изменить свой проект, учитывая реакцию сообщества.

9) Социальная ответственность.

Scratch-проекты позволяют поднять социально значимые вопросы, спровоцировать их обсуждение в молодежной среде.

Заключение

В наши дни информатика - это быстро развивающаяся область знаний; постоянно растет масштаб использования научных и практических разработок информатики во всех сферах человеческой деятельности. Концентрируя знания многих научных областей, информатика вырабатывает методологию решения задач с использованием возможностей ЭВМ, которая становится сегодня методологией современного познания.

Проблема поиска путей преподавания программирования для младших школьников, системного уровня деятельности учащихся школы, определение содержания обучения информатике учащихся начальной школы, в условиях развития информационного образовательного пространства актуальна и требует дальнейшего исследования.

Обоснована целесообразность введения программирования в среде Scratch в начальной школе, отвечающего целям развития и его подготовки к дальнейшей деятельности в информационном обществе.

Scratch разрабатывался как новая учебная среда для обучения школьников программированию. В то же время учащиеся в полной мере могут раскрыть свои творческие таланты, так как в нем можно легко создавать фильмы, игры, анимированные открытки и презентации; придумывать и реализовывать различные объекты, определять, как они выглядят в разных условиях, перемещать по экрану, устанавливать способы взаимодействия между объектами. Дети могут сочинять истории, рисовать и оживлять на экране придуманных ими персонажей, учиться работать с графикой и звуком. Важно и то, что ребенок имеет возможность поделиться результатом своего творчества с друзьями или другими пользователями.

Scratch создавался для учащихся начиная от 8 и до 16 лет, но и дети более раннего возраста могут работать в этой среде над проектами вместе с родителями или старшими братьями и сестрами. С другой стороны, даже студенты многих вызов могут использовать Scratch на занятиях в компьютерных классах.

Анализ учебников и учебных пособий показал то, что программирование учащимся начальной школы должно тесно идти с развитием творческого потенциала учащихся. Одним из способов организации учебной деятельности учащихся является метод проектов, где подходящим инструментом для реализации является среда программирования Scratch. Так как простота освоения и огромный потенциал отлично сочетаются в одной среде, Scratch, интересен для начального уровня изучения программирования.

Таким образом, первое знакомство с цифровыми технологиями можно организовать через Scratch, что для детей означает - через игру. Через Scratch можно раскрыть многие вопросы школьной информатики, особенно для младших школьников. В настоящее время информатику начинают изучать уже в начальной школе.

Такая программная среда, в основе которой лежит язык программирования Scratch, была разработана группой ученых из Массачусетского технологического института (MIT).

На основе анализа учебников и возможностей программы нами сделан вывод, что обучение учащихся начальной школы программированию в среде Scratch должно проходить поэтапно, от простого к сложному.

Для того чтобы дети эффективно усваивали знания в новой области, необходимо наличие мотивации. А мотивация учебной деятельности возникает, если они чувствуют личную заинтересованность в приобретении знаний для достижения своей цели. Scratch позволяет создавать проекты, которые интересны различным возрастным группам от 8 до 16 лет и старше - интерактивные презентации, мультфильмы, компьютерные игры, программы-тренажеры с использованием графики и мультимедиа.

Поставленная цель исследования достигнута. Решены поставленные задачи:

1. Определены особенности обучения младших школьников программированию;

2. Проанализированы существующие методики обучения младших школьников программированию;

3. Разработна методики преподавания раздела «Программирование в среде Scratch».

В рамках поставленных задач данное исследование является завершенным. Его результаты как концептуальные, так и методические целесообразно использовать при обучении учащихся начальной школы, при подготовке студентов - будущих учителей информатики и переподготовке практикующих учителей.

Представляется целесообразным продолжить методическую работу, направленную на разработку более совершенных форм и методов обучения по предмету программированию в Scratch. В итоге надо отметить, что выполненное исследование, на наш взгляд, вносит свой вклад в образование целостной системы развивающего обучения в начальной школе.

Размещено на Allbest.ru