Начальное программирование (формирование алгоритмических умений) у детей старшего дошкольного возраста, посредством использования робота «BEE-BOT»
Автор: Андриевская Ирина Валерьевна
Организация: МБДОУ г. Икутска детский сад №176
Населенный пункт: г. Иркутск
Содержание:
- Пояснительная записка
- Актуальность разработки
- Цели и задачи
-
Организация образовательной деятельности
- Этапы работы по алгоритмике и программированию
- Календарно-тематический план
- Планируемый результат
- Литература
Приложение 1.Методика формирования алгоритмических умений у детей дошкольного возраста
Приложение 2.Условия формирования, алгоритмических умений у детей дошкольного возраста
Приложение 3 Применение полифункциональной развивающей игрушки мини-робот «Bee-Bot», в образовательном процессе с детьми дошкольного возраста.
Приложение 4. Игровые ситуации с применением программируемого робота «Bee-Bot»- «Умная пчелка»
Приложение 5. Содержание игрового оборудования
Приложение 6. Демонстрационный материал (макеты игровых полей, образцы готовых персонажей, выполненные педагогом и учащимися; подборки пейзажей фонов в различных художественных техниках; фотографии образов окружающего мира, явлений природы и др.)
- Пояснительная записка
Дошкольная образовательная организация является первой образовательной ступенью и выполняет важную функцию подготовки детей к школе. Внедрение новых подходов и инновационных технологий к образовательному процессу дошкольного образовательного учреждения способствует более качественному и успешному развитию операционных структур логического мышления, памяти, внимания, воображения, наблюдательности, математических способностей детей. Развитие современной науки и техники ставит новые задачи перед дошкольным образованием.
Одной из них является - формирование элементарных математических представлений у ребенка. Важность данной задачи трудно переоценить, так как основы развития интеллекта ребенка именно в возрасте от 4 до 7 лет, формируют основу для его успешного развития в дальнейшей учебной деятельности.
Одним из значимых направлений познавательно-исследовательской деятельности является детское научно-техническое творчество, а одной из наиболее инновационных областей в этой сфере — образовательная робототехника, объединяющая классические подходы к изучению основ техники и информационное моделирование, программирование, информационные технологии.
«STEM образование» один из основных мировых трендов. Оно основано на использовании междисциплинарного и прикладного подхода, а также на слиянии всех шести направлений в единую схему развития. Благодаря STEM-образованию дети смогут понять логику и взаимосвязь происходящих явлений, увидеть и изучить мир как систему, сформировать навыки командной работы и умения выходить из критических ситуаций.
- Актуальность
. Формирование личностных и интеллектуальных качеств у будущих первоклассников необходимо для развития у них предпосылок к учебной деятельности, которые являются основным показателем готовности дошкольника к обучению. Исследования Я. Н. Белик, В. В. Давыдова, А. Н. Леонтьева, Д. Б. Эльконина, В. Н. Шадрикова о развитии предпосылок к овладению учебной деятельностью детьми дошкольного возраста как необходимого условия преемственности обучения в ДОО и начальной школе позволили выделить структуру данного понятия:
- возникновение познавательных мотивов, интересов и потребностей;
- принятие учебного задания;
- формирование способности удерживать цель деятельности на протяжении выполнения задачи;
- развитие умения планирования предстоящей деятельности, разбиения ее на отдельные шаги, этапы;
- освоение ребенком общих способов решения практических, интеллектуальных и познавательных задач;
- овладение действиями контроля и оценки полученного результата своей деятельности.
Эффективным средством развития предпосылок к учебной деятельности у детей в процессе обучения в ДОУ являются алгоритмы и формирование у дошкольников алгоритмических умений.
Алгоритмика и основы начального программирования хорошо вписываются в образовательный процесс детского сада в модель совместной образовательной деятельности.
В дошкольном возрасте начальное программирование может способствовать созданию благоприятных условий для познавательно- исследовательской деятельности, влечет за собой развитие важнейших когнитивных навыков, таких как: умение планировать и организовывать свою деятельность, а также развитие математических способностей и пространственного мышления.
Эффективным инструментом развития личностных компетентностей детей дошкольного возраста является SТЕМ – образование.
STEM – обучение является эффективным средством объединяющим естественные науки, технологию, инженерию, математику для развития интеллектуальных способностей.
Данная педагогическая разработка является средством для организации работы с детьми старшего дошкольного возраста в условиях детского сада, реализуется в рамках основной образовательной программы дошкольной организации.
Методические рекомендации используется в модели дошкольного образования, применяется воспитателем в интеграции организованной и совместной образовательной деятельности.
Новизна
Применение программируемого робота «BEE-BOT» предполагает новый подход к формированию у детей интеллектуальных способностей, стимулирующих у них познавательную активность. Использование новых технологий, технических средств - программируемого робота «Bee-Bot», является пропедевтикой инженерного мышления.
В основе обучения воспитанников - применение интегрированного, системно - деятельностного подхода, деятельность педагога должна быть направлена на решение следующих задач:
для детей 5-6 лет:
• развивать умение детей читать (понимать) и составлять схемы, модели и алгоритмы собственной деятельности.
• совершенствовать умение ориентироваться в окружающем пространстве: понимать смысл пространственных отношений (вверху- внизу, впереди – сзади, слева – справа), двигаться в заданном направлении, меняя его по сигналу, а также в соответствии со знаками – указателями направления движения;
для детей 6-7 лет:
• продолжать развивать умение самостоятельно действовать в соответствии с предлагаемым алгоритмом; ставить цель, составлять соответствующий собственный алгоритм, обнаруживать несоответствие результата и цели.
• учить ориентироваться на ограниченной площади, располагать предметы и их изображения в указанном направлении.
• познакомиться с планом, схемой, маршрутом, картой
• развивать способность к моделированию пространственных отношений между объектами в виде рисунка, плана, схемы.
3.Цели и задачи
Цель: создание условий для формирования алгоритмического мышления у детей старшего дошкольного возраста, используя технологию основ начального программирования, развития любознательности, инициативы и произвольности в процессе познавательной деятельности детей с применением программируемого робота «Bee-Bot».
Задачи:
• способствовать формированию пространственных представлений – точка отсчета от себя: (слева, справа, вверху, внизу, впереди, сзади)
• способствовать формированию умений ориентироваться в трехмерном пространстве в движении (основных пространственных направлениях)
• совершенствовать формирование умений ориентироваться на плоскости (ориентировка на листе бумаги)
• способствовать развитию познавательных процессов (внимания, мышления, памяти)
• создавать условия для умения составлять простые и сложные алгоритмы и способность самостоятельно решать творческие задания (занимательные, игровые и практические)
• совершенствовать познавательную сферу детей информацией через использование программируемого робота «Bee-Bot»
• способствовать воспитанию интереса к процессу познания, желание преодолевать трудности, интеллектуальную культуру личности на основе познавательной деятельности.
Сформировать у ребенка алгоритмические умения, затем алгоритмическое мышление, в процессе игровой деятельности, особенно используя игры с правилами, необходимо формировать представления о последовательности действий, о понятии «правило», «алгоритм».
Основные возрастные характеристики детей
В возрасте от 5-7 лет у детей активно начинают развиваться различные виды мыслительной деятельности, которые подготавливают ребёнка к освоению программы в начальной школе.
Особенности детей дошкольного возраста заключаются в том, что они способны мыслить образно, а не абстрактно. Для тренировки мышления у ребенка от пяти лет, необходимо все визуализировать. В процессе наглядного представления ребенок научится сопоставлять и анализировать. В последствие, это приведет к активному развитию словесно-логического мышления. Развивать детей лучше всего в игре. Целью игровых заданий для развития образного мышления является научить ребенка систематизировать, анализировать, обобщать предметы.
4.Организация образовательной деятельности
Развивающая предметно-пространственная среда должна быть оснащена средствами обучения, соответствующими материалами, пособиями. Для организации различных игровых ситуаций с программируемым роботом «Bee-Bot» используются игровые поля - специальные тематические коврики: («Геометрические фигуры», «Домашние животные», «Времена года», «Кто живет зимой в лесу», «Путешествие по городу», «Путешествие пчелки на лесную полянку», «Космос», «Правила поведения в лесу» и т.д.) Игровое поле разделено на секторы- 16 клеток, размер одной клетки 15 см на 15 см. Обучение начинается с работы на базовом поле, на котором нет изображений (можно использовать напольный плоскостной конструктор «Пазлы»). Использование игровых полей превращает работу с мини-робот в увлекательное путешествие. В уголке группового помещения – логико – математическое развитие необходимо иметь карточки – схемы с алгоритмами, графическими диктантами, дидактические игры на развитие алгоритмического мышления.
Учебный план (алгоритмика и программирование с использованием программируемого робота «Bee-Bot»- «Умная пчелка»)
Организованная образовательная деятельность проводится, один раз в неделю в соответствии с календарно тематическим планированием образовательного процесса.
Во время занятий (в основе которого игровые ситуации) используются формы организации детской деятельности: фронтальная, групповая, индивидуальная, самостоятельная.
Количество часов (занятий) -1 занятие: в неделю в месяц - 4 занятия в год 30 занятий.
Эффективность обучения зависит от организации деятельности с применением следующих методов:
• объяснительно-иллюстративный
• проблемный (постановка проблемы и поиск её решения детьми)
• программированный (набор операций, которые необходимо выполнить в ходе выполнения практических работ)
• частично-поисковый (с помощью педагога и самостоятельно, решение проблемных задач)
Построение образовательной деятельности осуществляется на основе сотрудничества взрослых и детей, поддержки инициативы и самостоятельности, с учётом интересов и возрастных возможностей воспитанников.
Педагогическую деятельность осуществляют воспитатели детского сада, которые включают основы моделирования и начального программирования в разные виды совместной образовательной деятельности в соответствии с основной общеобразовательной программой дошкольного образования.
Организация познавательной деятельности строится на основе решения ребенком широкого круга проблемно - игровых задач (развивающие игры, проблемно- игровые ситуации, творческие задания), побуждающих ребенка занять позицию субъекта деятельности. Творческие способности ребенка интенсивно развиваются в практической деятельности, в которой ребенок выступает как своеобразный исследователь, самостоятельно воздействующий на разнообразные предметы или объекты с целью их познания.
4.1. Этапы работы с использованием программируемого робота «Bee-Bot»- «Умная пчелка», для детей 5-7 лет:
1 этап – ориентировка в пространстве, на плоскости (игры с тематическими и напольными игровыми полями)
На первом этапе идет формирование умений и закрепление ориентировки в пространстве (вправо-влево, вперед-назад).
2 этап – знакомство с карточками – алгоритмами (маршрутные листы).
На втором этапе идет знакомство с линейными алгоритмами, осмысление значимости их выполнения в повседневной жизни.
3 этап – выполнение заданий на настольных полях (с использованием карточек алгоритмов)
На третьем этапе происходит закрепление алгоритмических умений в игровой деятельности, в самостоятельном составлении их и применение в различных образовательных областях.
4 этап – знакомство с техническим устройством мини – роботом.
На четвертом этапе дети знакомятся с мини-роботом «Bee-Bot»- «Умная пчелка», его устройством и закреплением выполнения команд через игровые упражнения.
5 этап – программирование программируемого робота «Bee-Bot»- «Умная пчелка» (творческие задания, игровые ситуации).
На пятом этапе дети составляют программы, маршрутные листы и в соответствии с ними выполняют задания в игровых ситуациях.
Предварительная работа:
- решение проблемных задач с помощью алгоритмов (2 этап)
- математические, графические диктанты, схемы алгоритмы (2 – 3 этап)
- оформление игровых полей
- игры, упражнения по закреплению ориентировки в пространстве (1 этап)
4.2. Календарно-тематический план (использование программируемого робота «Bee-Bot»- «Умная пчелка») 4-5 этап работы.
Месяц |
№ п\п |
Тема |
Программное содержание
|
Материалы |
Сен-тябрь |
1 |
1-3 этапы работы по технологии |
||
Октябрь |
1
|
Знакомство с мини - роботом |
Познакомить детей с программируемым мини- роботом «Умная пчелка», способом управления им. |
Мини- робот «Умная пчелка», поле, стрелки |
2 |
Маршрут |
Учить составлять простой алгоритм, развивать пространственное воображение. Развивать логическое мышление. |
Мини – робот «Умная пчелка», поле, карточка с изображением точки, карточка с изображение крестика |
|
3 |
Лес. Грибы |
Учить составлять простой алгоритм, развивать умение программировать мини – робота в соответствии с алгоритмом. Закреплять знания о грибах и деревьях, под которыми они растут. Развивать логическое мышление |
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Грибная полянка», карточки |
|
4 |
Осень. Деревья осенью |
Учить составлять простой алгоритм, развивать умение программировать мини – робота в соответствии с алгоритмом. Закреплять знание осенних месяцев, признаков осени. Развивать логическое мышление |
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Осенние картинки», карточки |
|
Ноябрь |
5
|
Фигуры и цвета |
Учить составлять простой алгоритм, развивать умение программировать мини – робота в соответствии с алгоритмом. Закреплять знания геометрических фигур. Развивать световосприятие, развивать логическое мышление |
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Геометрические фигуры», карточки |
6 |
Остров сокровищ |
Учить составлять простой алгоритм, развивать умение программировать мини – робота в соответствии с алгоритмом. Умение ориентироваться в пространстве, чтобы найди клад, развивать логическое мышление |
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Поиск клада», карточки |
|
7 |
Состав числа |
Учить составлять простой алгоритм, развивать умение программировать мини – робота в соответствии с алгоритмом. Знакомство детей с составом числа, развивать логическое мышление |
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Состав числа», карточки |
|
8 |
Полезные ископаемые |
Учить составлять простой алгоритм, развивать умение программировать мини – робота в соответствии с алгоритмом. Закреплять знания о полезных ископаемых в Иркутской области, развивать логическое мышление |
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Полезные ископаемые», карточки |
|
Декабрь
|
9 |
Игрушки |
Учить составлять простой алгоритм, развивать умение программировать мини – робота в соответствии с алгоритмом. Закреплять знания о игрушках, развивать логическое мышление |
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Найди свою любимую игрушку», карточки |
10 |
Лабиринт |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Помоги пчелке найти свой домик», карточки |
|
11 |
Транспорт |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «На чем я буду путешествовать», карточки |
|
12 |
Дикие животные |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Кто из животных спит» зимой», карточки |
|
Январь |
13 |
Новый год |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Подарки от деда Мороза», карточки |
14 |
Зимние забавы |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Зимние забавы», карточки |
|
15 |
Город |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Путешествие по городу», карточки |
|
Февраль |
16 |
Правила дорожного движения |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Я по городу гуляю, правила не нарушаю», карточки |
17 |
Одежда |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Дизайнерская мастерская», карточки |
|
18 |
Веселые задачки |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Веселая математика», карточки |
|
19 |
Строительная мастерская |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Стройка», карточки |
|
Март |
20 |
Флаги разных народов |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Флаги», карточки |
21 |
Герои сказок |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Сказки», карточки |
|
22 |
Цветы |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Цветочная полянка», карточки |
|
23 |
Фиксики в гостях у программистов |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Инженер- программист», карточки |
|
Апрель |
24 |
Космические приключения |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Космос», карточки |
25 |
Слоги и слова |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Веселая азбука», карточки |
|
26 |
Прочти слово |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Веселая азбука», карточки |
|
27 |
Подбери схему к слову |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Веселая азбука», карточки |
|
Май |
28 |
Прочти слово |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Веселая азбука», карточки |
29 |
Правила поведения в природе |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Как вести себя в природе», карточки |
|
30 |
Собери портфель |
|
Мини- робот «Умная пчелка», поле, «Школа», карточки |
|
4 |
Педагогическая диагностика |
5. Планируемый результат
Возраст |
Показатели |
к 5-ти годам |
1.Может применять усвоенные знания и способы деятельности для решения несложных задач, поставленных взрослым. 2. Проявляет интерес к начальному программированию. 3. Владеет первоначальными знаниями по робототехнике, программированию. 4. Работает со схемой и таблицей, ориентируется в пространстве игрового поля. 5. Проявляет элементы творчества. |
к 6-ти годам |
1.Слушает и понимает взрослого, действует по заданному алгоритму, правилу или схеме. 2. Стремиться к результативному выполнению работы в соответствии с темой, к позитивной оценке результата взрослым. 3. Владеет основными принципами механики, программирования. 4. Работает по предложенным инструкциям, схемам. 5.Управляет поведением роботов «Bee-Bot» при помощи простейшего программирования. 6. Создаёт простейшую программу, самостоятельно программирует роботов «Bee-Bot» в соответствии с заданной темой, условиями, инструкциями. 7. Проявляет творческую активность и самостоятельность. 8. Может самостоятельно поставить цель, обдумать путь к её достижению, осуществить замысел и оценить полученный результат с позиции цели. 9. Умеет сотрудничать с другими детьми в процессе выполнения работы. |
к 7-ми годам |
1.Владеет различными приемами работы с роботами «Bee-Bot» 2. Решает задачи практического содержания, моделирует и исследует процессы программирования. 3. Самостоятельно составляет схемы и программы для роботов «Bee-Bot». 4.Работает над проектом в команде, эффективно распределяет обязанности. 5. Применяет на практике конструкторские, инженерные и вычислительные навыки. 6.Демонстрирует высокую техническую грамотность. 7. Проявляет интерес к первым успехам товарищей. Излагает мысли в четкой логической последовательности, отстаивает свою точку зрения, анализировать ситуацию и самостоятельно находить ответы на вопросы путем логических рассуждений. |
Система оценки индивидуального развития детей основана на методе педагогического наблюдения и включает в себя заполнение таблицы «Развитие предпосылок инженерного мышления детей 5-6,6-7 лет»
«Развитие предпосылок инженерного мышления детей 5-6, 6-7 лет»
Фамилия, имя ребенка (дата рождения) ______________________
Критерии |
Уровни сформированности критериев |
||
Критерий сформирован |
Критерий в стадии формирования |
Критерий не сформирован |
|
Освоил алгоритм действия вперед, назад, вправо, влево |
|
|
|
Строит простые алгоритмы для управления роботом |
|
|
|
Вывод (отмечается уровень сформированности предпосылок инженерного мышления, способностей детей по критериям, и планирование индивидуальной работы с детьми).
Диагностический инструментарий: Педагогическая диагностика достижений ребенка при освоении материала предполагает систему мониторинга формируемых качеств в процессе наблюдений педагога за деятельностью детей по освоению программного материала с целью выявления: способов деятельности и их динамики; интересов, приоритетов и склонностей ребенка; индивидуальных личностных и познавательных особенностей; коммуникативных способностей.
Критерием оценки освоения:
мотивационный, когнитивный (знаниевый), деятельностный.
Показатели мотивационного критерия стали: интерес к изучению объектов моделирования.
Показатель когнитивного (знаниевый) критерия – уровень знаний об объектах моделирования.
Показателями деятельностного критерия стали коммуникативные, проектные умения детей.
Анализ проводится по трем критериям:
1. Знания усвоены, умения сформированы, действует самостоятельно – высокий уровень.
2. Знания не конкретные (путается, ошибается), допускает незначительные ошибки, иногда требуется помощь взрослого – средний уровень.
3. Знания не усвоены, допускает ошибки, требуется постоянная помощь взрослого – низкий уровень.
6. Литература
1.Белик Я. Н. Формирование предпосылок учебной деятельности старших дошкольников в аспекте преемственности дошкольного и начального общего образования: дис. канд. пед. наук. Челябинск, 2011.
2.Лапчик М. П. Методика преподавания информатики : учебное пособие для студ. пед. вузов. М. : Академия, 2003. 624 с.
3.Утюмова Е. А. Условия формирования алгоритмических умений у детей дошкольного возраста. Педагогическое образование в России [Электронный ресурс]: Научный журнал.— Екатеринбург: Уральский государственный педагогический университет .— 2016 .— №3 .— 256 с.
4.Формирование элементарных математических представлений у дошкольников : учебное пособие для студ. пед. институтов / под ред. А. А. Столяра. М. : Просвещение, 1988. 303 с.
5. Эльконин Д. Б. Психология игры. 2-е изд. М. : ВЛАДОС, 1999. 360 с.
6.Язвинская С.Д. Педагогические условия развития алгоритмических способностей детей старшего дошкольного возраста в процессе познания категории времени : дис. канд. пед. наук. Ставрополь, 2009.
7. STEM-образование детей дошкольного и младшего школьного возраста. Парциальная модульная программа развития интеллектуальных способностей в процессе познавательной деятельности и вовлечения в научно-техническое творчество: учебная программа /. Волосовец Т. В. и др — 2-е изд., стереотип. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2019. — 112 с.
Полный текст статьи см. приложение