Развитие алгоритмическоего мышления младших школьников на уроках

РАЗВИТИЕ АЛГОРИТМИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ МЛАДШИХ ШКОЛЬНИКОВ НА УРОКАХ ИНФОРМАТИКИ В РАМКАХ ИНТЕГРИРОВАННОГО И РАЗНО УРОВНЕВОГО ОБУЧЕНИЯ.

Родионова Галина Сергеевна

МБОУ СОШ №38

gal4937@yandex.ru

Каждый преподаватель и учитель  сталкивается с трудностями в обучении  программированию студентов  и школьников старшей ступени. На уроках математики и физики многие дети не способны решать нестандартные задачи, не поддающиеся разобранному учителем алгоритму решения. Причиной проблем в обучении является неразвитое алгоритмическое мышление в младшей школе, как следствие возникают трудности с анализом и синтезом в среднем звене.

Руководители компаний Microsoft, Borland Delphi, 1C и Kaspersky Laboratory сошлись во мнении: «Написать программу по предложенному алгоритму сможет любой программист, а вот составить алгоритм к любой производственной задаче способен не каждый, таких программистов не хватает, поэтому и цена их услуг соответствующая».

Таким образом, перед школой поставили социальную задачу – развитие логического и алгоритмического мышления школьников.

Именно в возрасте учащихся начальной школы у детей складывается стиль мышления. Если навыки работы с конкретной техникой можно приобрести непосредственно на рабочем месте, то мышление, неразвитое в определенные природой сроки, таковым и останется. Осваивая курс информатики, младшие школьники должны приобрести такие навыки и умения, как: способность сравнивать, анализировать, обобщать, абстрагировать, видеть структурные, иерархические и причинно-следственные связи.

Алгоритмическое мышление помогает формировать навыки:

• умения планировать структуру действий, необходимых для достижения заданной цели при помощи фиксированного набора средств;
• строить информационные структуры для описания объектов и средств;
• организовывать поиск информации, необходимой для решения поставленной задачи;
• правильно, четко и однозначно формулировать мысль в понятной собеседнику форме и правильно принимать текстовое сообщение;
• своевременно обращаться к ПК при решении задач из любой области;
• формировать навыки анализа информации, умение структурировать ее.

Развитость  алгоритмического мышления можно оценить по  следующим критериям:

• оригинальность мысли;
• возможность получения ответов, далеко отклоняющихся от привычных;
• «восприимчивость» к проблеме, ее непривычное решение;
• беглость мысли как количество ассоциаций, идей, возникающих в единицу времени в соответствии с некоторым требованием;
• способность найти новые, непривычные функции ответа или его части;
• быстрота и плавность возникновения необычных ассоциативных связей.

Как же найти ключ к  развитию алгоритмического мышления каждого  ребенка?

При развитии алгоритмического мышления учитель сталкивается  с несколькими проблемными вопросами:

• Есть ли дома компьютер?
• Разрешают ли родители работать за компьютером ребенку?
• На каком уровне находится общее развитие ребенка и его алгоритмическое мышление?
• Много ли читает ребенок?

Ответы на эти вопросы помогут  нам условно поделить учащихся  на несколько групп. Все мы понимаем, что дети в разных условиях воспитываются и развиваются, имеют различные интеллектуальные возможности, поэтому разно уровневое обучение  позволяет максимально учитывать  особенности восприятия и мышления каждого ученика.

 Задача каждого учителя заключается в формировании общей картины знаний, а не отдельных фрагментов изучаемых предметов. Поэтому, развивать алгоритмическое мышление предлагаем с помощью задач из различных областей знаний и жизненных ситуаций, которые ребенок  уже усвоил, готовя при этом базу для изучения новых знаний. А с другой стороны, разно уровневое обучение поможет адаптировать изучаемый материал к возможностям ученика.

Из выше сказанного следует, что необходимо деление заданий на две группы: «Задания с использованием компьютера», «Задания без использования компьютера». Внутри каждой группы происходит деление заданий на подгруппы  по сложности (см. рис.1). Особое внимание отметим, что уровни А, B,C не соответствует отметке «удовлетворительно», «хорошо», «отлично». Оценивается прогресс каждого ребенка, его вклад, усилия.

Обучение школьника основам алгоритмического мышления базируется на понятии исполнителя. Исполнителя можно представлять себе роботом, снабженным набором кнопок. Каждая кнопка соответствует одному действию (может быть, довольно сложному), которое робот способен совершить. Нажатие кнопки вызывает соответствующее действие робота. Робот действует в определенной среде. Чтобы описать исполнителя, нужно задать среду, в которой он действует, и действия, которые он совершает при нажатии каждой из кнопок. Основой для введения исполнителей служат задачи. Единожды введенные исполнители в дальнейшем активно используются на протяжении всего курса.

В любом уроке информатики  непременно должны присутствовать компьютерные и некомпьютерные фрагменты.

Задания, предложенные в рабочих тетрадях А.В. Горячева относятся к развивающим, в тетрадях нет "репродуктивных заданий". Среди заданий выделяются задачи, решения которых не являются однозначными. При разборе заданий целесообразно попросить ребенка доказать, что такой порядок целесообразен".

 

Рис.1  Варианты  домашнего  задания в рамках разно уровневого обучения

Этот прием направлен на достижение сразу нескольких целей: ребенок учится говорить, аргументировать свой ответ; учится слушать других учеников, тем самым воспитывается такое важное качество личности, как толерантность.

Кратко охарактеризуем используемую систему заданий.

Одним из самых любимых заданий  на выполнение алгоритмов являются диктанты по клеточкам.

1-й вид: задания на выделение  признаков у одного или нескольких  объектов. Замена фигур и цвета по инструктивному письму и нарисовать ту же картинку заново. При этом ученик самостоятельно решает проблему альтернативного  выбора «или»

2-й вид: задания на прямое  распределение признаков. В начале  (или для более слабых учеников) эти задания оформлены в виде логических деревьев, так  как это помогает в наглядной форме представить ребенку само действие распределения. Признаки распределения: цвет, форма, размер.

3-й вид: задания на распределение   с использованием отрицания одного из признаков. Пример. Раскрась мышек по заданию.

4-й вид: задания, связанные с изменением признака, оформленные в виде «волшебных ворот», проходя  через которые предмет изменяет один из указанных признаков.  Важно, чтобы ученик понял, что изменение избирательное. В дальнейшем это умение  поможет школьнику лучше понимать функциональные зависимости, зависимости  изменения одних элементов математических объектов от изменения других элементов. Наиболее сложные в этой группе – задания на двойное изменение признака.

5-й вид: представляет те же  виды заданий, но трансформированные  в другую графическую форму – матрицы (прямоугольные таблицы). Этот графический вид более формализованный, чем предыдущий. Фактически простейшие матрицы – это то же самое распределение признаков, однако иная графическая форма менее понятна ученику и требует постепенной адаптации.  Целесообразно сначала предложить ему задание на матрице с использованием уже знакомого «инструктивного письма».

6-й вид: задания на  поиск недостающей фигуры, также оформленные в виде неполной матрицы (таблицы). Умение справляться с подобными заданиями считается показателем высокого уровня умственного развития. Иными словами, в таблице на поиск недостающего элемента заполнение пустой клетки («следствие») требует восстановления опущенных задающих строк и столбцов («причин»), а затем определения на этой основе недостающей фигуры. В таком «конечном» виде эти задания достаточно трудны.  

7-й вид: представляет  те же виды заданий, но трансформированные в новую графическую форму – алгоритмическую схему. Цель таких заданий – научить ребенка читать и понимать схематическую запись алгоритма. Линейные алгоритмы традиционно используются на уроках математики в начальной школе. Оформление такой цепочки приближает ее к классической записи алгоритма.  Классическая форма записи алгоритма достаточно формализована и привыкание к ней ребенка является довольно длительным процессом. Однако сама эта форма вызывает у детей интерес и позволяет достаточно быстро вводить в работу как разветвляющийся алгоритм, так и цикличный.

Задания:1)Вычисли по схеме. 2) Вычисли по схеме два результата.

Особое внимание в системе заданий  уделено развитию словесно-логического  мышления: пониманию специальных  речевых структур с употреблением связок «и», «или», «тоже», «только» и слов «все», «некоторые», «любые».

Можно предложить вписать  в схемы понятия, которые находятся  в отношении «подчинение» (Практически  диаграммы Венна). Причем, одним можно дать характеристику графического изображения схем отношений понятий, а другим для определенной пары понятий или групп понятий нарисовать схему взаимоотношений. Задания на варианты отношений между понятиями «Истина» и «Ложь»; на составление суждений, заключения на основании одного, двух и трех посылок, на составление схем объектов и их классификаций из всех изучаемых предметов.

Литература:

1. Горячев А.В.,  Горина К.И., Волкова Т.О. Информатика в играх и задачах. 4-й класс: Учебник-тетрадь. Часть 2. М.: Баласс, 2009. – 78 с.
2. Козлова, С.А. Развитие логического и алгоритмического мышления у дошкольников и младших школьников [текст] // Начальная школа. – 2006, - №9. – С.23-28.
3. Тур С.Н., Бокучава Т.П. Первые шаги в мире информатики (Методическое пособие для учителей 1-4 классов). С-Пб: БХВ-Петербург, 2005.
4. Белошистая А.В. Ступеньки к интеллекту. Развиваем логическое мышление. Тетради 1-4. М:Аркти,2005.