Методика преподавания темы "Программирование в среде ЛогоМиры" учащимся начальной школы

Создайте в проекте несколько новых черепашек. Назовите их так:

· светофор

· машина

· пешеход.

Напишите в поле команд такую строку:

Упражнение 2.

Попробуйте обращаться к черепашкам из упражнении 1 с различными командами из поля команд.

Упражнение 3.

Создайте проект, на котором будут жить 3 черепашки - пчелки. Заставьте с помощью команды для несколько черепашек-пчелок одновременно кружиться на месте.

Упражнение 4.

В проекте из упражнения3 напишите в поле команд такие строчки:

Упражнение 5.

Создайте процедуру и кнопку для одновременного кружения пчелок (упражнение 3 и 4).

Упражнение 6.

Создание ролевого мультфильма

Дополнительное задание:

Добавьте еще одну черепаху, которая будет играть роль светофора для пешехода. Этот светофор должен переключаться синхронно со светофором для машин. Расположите этот светофор на той стороне дороги, куда должен перейти пешеход.

§3. Тематическое планирование по теме «Программирование в среде ЛогоМиры»

Цель курса

Способствовать развитию алгоритмических способностей учащихся. обучение ребенка восприятию условия задачи на построение алгоритма.

Задачи курса

1. Освоение среды ЛогоМиры и стандартных команд исполнителя Черепашки.

2. Освоение понятия «алгоритм»; изучение видов и свойств алгоритма.

3. Освоение сложных алгоритмических конструкций.

Способы контроля

1. Решение задач по текущей теме.

2. Автоматизированное тестирование.

Ожидаемые результаты

Создание проекта в среде ЛогоМиры по предложенной преподавателем теме.

Тема 1. Знакомство с Черепашкой. Возможности среды ЛогоМиры

Данная тема включает в себя знакомство со средой ЛогоМиры, простейшими командами Черепашки.

Цели и требования

1. Учащиеся должны знать интерфейс ЛогоМиров;

2. Учащиеся должны уметь управлять движением Черепашки, изменять цвета линий.

Содержание

1. Знакомство с интерфейсом ЛогоМиров, координатным полем, графическим редактором.

2. Знакомство с музыкальным редактором, редактором форм.

3. Создание кнопок, бегунков.

4. Основные команды исполнителя: команды перемещения, команды поворота, команды управления пером, команды начальной установки, команды очистки экрана.

5. Работа с набором цветов.

Программное обеспечение

Среда программирования ЛогоМиры

Методическое обеспечение

Раздаточный материал с заданиями и комментариями по выполнению.

№ урока	Тема урока
Урок 1	Знакомство со средой ЛогоМиры.
Урок 2	Графический редактор ЛогоМиров.
Урок 3	Формы черепашки.
Урок 4	Преобразование существующих и создание своих форм.
Урок 5	Черепашки.
Урок 6	Направление черепашки.
Урок 7	Новые черепашки и имена черепашек.
Урок 8	Первые шаги черепашки.
Урок 9	Команды изменения внешнего вида черепашки. Программная строка.
Урок 10	Создание инструкций персонально для каждой черепашки.
Урок 11	Кнопки.
Урок 12	Программирование кнопки.
Урок 13	Текстовые окна.
Урок 14	Бегунки.
Урок 15	Редактирование бегунка.
Урок 16	Регулирование параметров бегунком. Создание живой картинки.
Урок 17	Музыкальный редактор.
Урок 18	Редактирование мелодии.
Урок 19	Запись звука.
Урок 20	Редактирование звука.
Урок 21	Аудио компакт-диски.
Урок 22	Редактирование подборки.
Урок 23	Самостоятельная работа: создание проекта.
Урок 24	Самостоятельная работа: создание проекта.
Урок 25	Самостоятельная работа: создание проекта.
Урок 26	Самостоятельная работа: создание проекта.
Урок 27	Самостоятельная работа: создание проекта.
Урок 28	Самостоятельная работа: создание проекта.
Урок 29	Самостоятельная работа: создание проекта.
Урок 30	Самостоятельная работа: создание проекта.
Урок 31	Самостоятельная работа: создание проекта.
Урок 32	Самостоятельная работа: создание проекта.
Урок 33	Самостоятельная работа: создание проекта.
Урок 34	Зачетный урок: презентация проектов.
Урок 35	Зачетный урок: презентация проектов.

Выводы по второй главе

В настоящее время информатику начинают изучать уже в начальной школе. Возникает вопрос: можно ли в начальной школе детей обучать алгоритмизации и программированию?

Можно, но при соблюдении следующих условий:

· для решения алгоритмических задач выбрана понятная и интересная ученикам предметная область;

· программная реализация учебной среды программирования имеет дружественный пользовательский интерфейс;

· для создания алгоритма решения задачи используются визуальные средства представления структур данных и структур управления, не требующие запоминания большого количества служебных слов и синтаксических правил записи программы.

Такая программная среда, в основе которой лежит язык программирования Лого, 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 ЛогоМиры 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. Среда ЛогоМиры 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.

Глава III. Экспериментальная работа по применению методики преподавания темы «Программирование в среде ЛогоМиры» в начальной школе

§1. Экспериментальная работа по применению методики преподавания темы «Программирование в среде ЛогоМиры» учащимся в начальной школе

Целью проведенной экспериментальной работы была проверка методики преподавания темы "Программирование в среде ЛогоМиры" учащимся начальной школы.

Задачи экспериментальной работы:

1) реализация разработанной методики преподавания темы «Программирование в среде ЛогоМиры» в учебный процесс;

2) разработка проекта учащимися начальной школы;

3) оценка эффективности предложенной методики.

Реализация поставленных задач происходила в ГОУ СОШ «Школа здоровья» №1136. Экспериментальная методика была разработана и проверена применительно к учащимся 4 класса «А». Целью курса являлось создание проекта, который бы охарактеризовал умения и навыки учащихся. Учащиеся выбрали проект «Электронное пианино». В этом проекте необходимо создать небольшое электронное пианино с возможностью воспроизведения звуков, показать анимацию и возможность поиграть на пианино. Все учащиеся принимали участие в создании данного проекта. Результаты показали то, что многие школьники освоили программу и свободно могут создать несложный проект. Несколько человек усвоили курс хорошо, но свой проект без помощи создать не смогут или создадут с ошибками.

Результаты диагностики умения младших школьников программировать в среде ЛогоМиры

Таблица 5. Таблица результатов

Уровень умения младших школьников программировать в среде ЛогоМиры	Количество испытуемых
Высокий	6 человек
Средний	5 человека
Низкий	1 человек

Стоит заметить, что предмет «Информатика» изучается в испытуемом классе только 1 год. Многие учащиеся не имеют навыков работы с компьютером. Неуверенно работают с манипуляторами, путают клавиши. В связи с этим много времени ушло на обучение таких учащихся работе с компьютером (умение включать компьютер, пользоваться мышью). Также в этом возрасте, 8-9 лет, у учащихся существует боязнь сделать «что-то не так». Также учитывая возрастные особенности, работа за компьютером не должна превышать 15 минут за урок.

Однако, по данным приведенным в таблице 1 видно, что 8 учащихся справились с поставленными целями, из низ 5 хорошо овладели программой. Это говорит о том, что учащиеся хорошо расположены к алгоритмическому стилю мышления и работа за компьютером не вызывает у них дискомфорта.

Из вышесказанного делается вывод, что работу над одним проектом нужно разделять между 3 группами учащихся. Поэтому моменты, которые посложнее, следует давать ребятам, которые лучше справляются. Учащимся, которые только начинают работу за компьютером, необходимо все время помогать и следить за ходом выполнения работы. Это позволяет всем учащимся принимать участие в разработке проекта, при этом проект будет выполнен максимально быстро и качественно. Также коллективная работа позволяет слабоуспевающим учащимся постепенно избавляться от страха перед использованием компьютера.

Проект учащихся был показан на классном часу. Демонстрация проекта вызвала у учащихся восхищение своим трудом, что стало очень сильной мотивацией к продолжению работы в среде программирования ЛогоМиры.

Также стоит отметить то, что небольшая группа ребят захотела внеурочно заниматься программированием в среде ЛогоМиры. Эти занятия были продуктивнее, потому что все ребята были заинтересованы в изучении материала. Результатом этих занятий стала разработка проекта «День Победы».

§2. Проект «Светофор»

Цель проекта: сформировать навыки работы у детей с основными инструментами программы «ЛогоМиры», повторить основные команды для черепашки; рассказать об истории мультипликации; создать сюжет со сменой форм.

Задачи:

Обучающие

1. Закрепить навыки работы детей с программой ЛогоМиры;

2. Сформировать у обучающихся первичных представлений о методе создания мультипликации;

3. Совершенствовать навыки компьютерной грамотности.

Развивающие

1. Развивать навыки работы по алгоритму;

2. Развивать творческое мышление, наблюдательность, воображение, внимание, восприятие;

3. Развивать познавательные интересы в области информатики и ИКТ.

Воспитательные

Воспитание эстетических вкусов обучающихся.

Сюжет будет таким. В качестве фона проекта будет использоваться дорога с пешеходным перекрестком (Рис. 126). В качестве действующих персонажей у нас будут три черепашки.

Рис. 126. Фон проекта «Светофор»

Светофор это черепашка, которая будет менять сигнал, когда машина подъедет к переходу. Машина будет ехать по дороге, потом остановится на светофоре, подождет, когда зажжется нужный сигнал и поедет дальше. Пешеход - человек или животное, который будет переходить через дорогу, пока машина стоит на светофоре.

Рис. 127. Фрагмент проекта «Светофор»

Рис. 128. Фрагмент проекта «Светофор»

Рис. 129. Фрагмент проекта «Светофор»

Рис. 130. Фрагмент проекта «Светофор»

На Рис. 127., 128., 129., 130. Показаны основные моменты будущего мультика.

Весь сюжет разобьем на этапы.

Первый этап.

Движение машины и мальчика. Чтобы обеспечить это движение, надо сначала установить действующие лица в начальное положение и определить для них направление движения. Направление можно задать командой новый курс. А вот для установки действующих лиц в начальное положение, лучше использовать команду новое место.

Команда НОВ_МЕСТО

нов_место (нм) [x y] 1 параметр

Перемещает черепашку в точку с координатами [x y]. Координаты центра листа - [0 0]. Одна единица это один шажок черепашки.

Рис. 131. Координаты листа проекта

Стандартный размер проекта равен 744 на 426 пикселей (шажков) при разрешении 800 х 600 и 592 на 322 пикселей при разрешении 640 на 480. На Рис. 6. показаны крайние координаты черепашек в стандартном варианте.

Исходя из приведенных значений, можно приблизительно определить координаты наших героев.

Команды для черепашек будут выглядеть приблизительно так.

машина, пп нм[-372 -40] нк 90

пешеход, пп нм[370 -100] нк 270

Для того, чтобы пешеход действительно шел, а не летел по воздуху, надо с помощью команды Новая_форма задать, какие формы надо менять при движении. Тогда при выполнении каждой команды движения форма будет циклически меняться. Это можно организовать так:

пешеход, нф [1 2 3]

Теперь можно отправлять героев в небольшое путешествие одновременно. Оформляем процедуру этап1 движения пешехода и машины и подбираем в ней количество шагов черепашек до перекрестка.

Второй этап.

На этом этапе светофор должен «переключиться» на желтый свет, а через какое-то время - на красный, а пешеход - продолжить движение уже в другом направлении, т.е. перейти через дорогу.

Для того, чтобы светофор «переключался», воспользуемся несколькими его формами. Например, такими:

Рис. 132. Формы светофора

команды для светофора:

светофор, нф 5 жди 10 нф 4

Прежде чем отправить пешехода через дорогу, нужно определить направление его движения. Это лучше сделать командой новый_курс. Например, так:

пешеход, нк 340

А теперь можно переходить через дорогу. Например, так:

повтори 33[вп 5 жди 1]

Оформляем эту часть сценария в виде отдельной процедуры с названием этап2.

Третий этап.

На этом этапе пешеход должен уйти по другой стороне дороги, а машина поехать дальше. Но прежде чем ехать машине, светофор должен переключиться на зеленый свет, а пешеход опять повернуться параллельно дороге (нк 270).

Движение пешехода и машины можно организовать так же как на первом этапе. Оформляем заключительное действие нашего мультфильма в процедуре этап3.

Заключительный этап.

Он состоит в сборке готовых сцен и создании кнопки на проекте. Создайте процедуру с именем «мультик». Например, такую:

это мультик

этап1

этап2

этап3

конец

Остается для удобства создать кнопку, в диалоговое окно которой записать имя процедуры мультик. После этого создание проекта полностью завершено. В дальнейшем проект можно разнообразить различными мелодиями, добавить звуковые эффекты, анимацию и многое другое.

Листинг программы.

это этап1

светофор, нф 15

машина, нм [-372 -140] нк 90

пешеход, нм [365 -170] нк 270

для [машина пешеход] повтори 90[вп 3 жди 1]

конец

это этап2

светофор, нф 14 жди 10 нф 13

пешеход, вп 50 нк 340 повтори 53[вп 3 жди 1]

конец

это этап3

светофор, нф 14 жди 10 нф 15

пешеход, нк 270

для [машина пешеход] повтори 110[вп 3 жди 1]

конец

это пуск

этап1

этап2

этап3

конец

§3. Проект «День Победы»

Цель проекта: сформировать навыки работы у детей с основными инструментами программы «ЛогоМиры», повторить основные команды для черепашки; рассказать об истории мультипликации; создать сюжет со сменой форм.

Задачи:

Обучающие

1. Закрепить навыки работы детей с программой ЛогоМиры;

2. Сформировать у обучающихся первичных представлений о методе создания мультипликации;

3. Совершенствовать навыки компьютерной грамотности.

Развивающие

1. Развивать навыки работы по алгоритму;

2. Развивать творческое мышление, наблюдательность, воображение, внимание, восприятие;

3. Развивать познавательные интересы в области информатики и ИКТ.

Воспитательные

Воспитание эстетических вкусов обучающихся.

Учащимся было дано задание по созданию проекта по теме «День Победы».

Учащиеся успешно справились с поставленной задачей и результатом их работы является представленный ниже проект. Проект состоит из 11 Листов, на каждом из которых представлены, согласно тематике, события Великой Отечественной Войны, мемориалы и памятники, песни военных лет. Так же учащимися были созданы анимированные ролики, посвященные событиям тех лет.

Рис. 133. Лист1 проекта «День Победы»

Рис. 134. Лист2 проекта «День Победы»

Рис. 135. Лист3 проекта «День Победы»

Рис. 136. Лист4 проекта «День Победы»

Рис. 137. Лист5 проекта «День Победы»

Рис. 138. Лист6 проекта «День Победы»

Рис. 139 Лист7 проекта «День Победы»

Рис. 140. Лист8 проекта «День Победы»

Рис. 141. Лист9 проекта «День Победы»

Рис. 142. Лист10 проекта «День Победы»

Рис. 143. Лист11 проекта «День Победы»

Листинг программы.

это движение

каждая [включить]

конец

это цветы

для [ч5 ч4] нф 61

ч3, нм [300 -85]

ч3, повтори 30 [нф 42 вп 3 жди 2 нф 43 вп 3 жди 2 нф 44 вп 3 жди 2]

ч3, нф 60

ч5, нм [-50 -120]

ч5, нф 48

ч4, нм [-140 -120]

ч4, нф 64

конец

это салют

ч1, повтори 15[нф 56 жди 2 нф 62 жди 3 нф 63 жди 3]

конец

Проектная работа была выполнена в должном объеме с использованием необходимых функций среды программирования ЛогоМиры. Сюжет проекта полностью отражает тему данной проектной работы. Учащиеся, выполнившие проектную работу получили высокий балл.

Выводы по третьей главе

Проведенная экспериментальная проверка разработанной методики преподавания темы «Программирование в среде ЛогоМиры» учащимся начальной школы на базе ГОУ СОШ «Школа здоровья» №1136 показала свою эффективность. Результатом проведенной работы стало создание учащимися начальной школы двух полноценных проектов.

При проведении занятий была замечена заинтересованность учащихся в изучении темы «Программирование в среде ЛогоМиры».

Несмотря на то, что ЛогоМиры является языком программирования, с помощью которого изучаются такие понятия как алгоритм, программа, творческая деятельность учащихся была на хорошем уровне. Ребята с интересом изучали новые возможности, при этом создавались интересные проекты. Примером таких проектов могут служить проекты «Светофор» и «День Победы».

Разработанные проекты были размещены на официальном сайте среды программирования ЛогоМиры. Данная возможность позволяет учащимся делиться своими проектами, просматривать или редактировать проекты разработанные другими пользователями.

Заключение

Среда ЛогоМиры разрабатывалась как 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.

Среда ЛогоМиры создавалась 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 среду ЛогоМиры 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 ЛогоМиры. Так как простота освоения и огромный потенциал отлично сочетаются в одной среде, ЛогоМиры, интересны для начального уровня изучения программирования.

В настоящее время информатику начинают изучать уже в начальной школе. Возникает вопрос: можно ли в начальной школе детей обучать алгоритмизации и программированию?

Можно, но при соблюдении следующих условий:

· для решения алгоритмических задач выбрана понятная и интересная ученикам предметная область;

· программная реализация учебной среды программирования имеет дружественный пользовательский интерфейс;

· для создания алгоритма решения задачи используются визуальные средства представления структур данных и структур управления, не требующие запоминания большого количества служебных слов и синтаксических правил записи программы.

Проведенная экспериментальная проверка разработанной методики преподавания темы «Программирование в среде ЛогоМиры» учащимся начальной школы на базе ГОУ СОШ «Школа здоровья» №1136 показала свою эффективность. Результатом проведенной работы стало создание учащимися начальной школы двух полноценных проектов.

При проведении занятий была замечена заинтересованность учащихся в изучении темы «Программирование в среде ЛогоМиры».

Несмотря на то, что среда программирования ЛогоМиры является языком программирования, с помощью которого изучаются такие понятия как алгоритм, программа, творческая деятельность учащихся была на хорошем уровне. Ребята с интересом изучали новые возможности, при этом создавались интересные проекты. Примером таких проектов могут служить «Светофор» и «День Победы».

Список литературы

1. Белова Г.В. Программирование в среде ЛОГО. Первые шаги. - М.: Издательство «Солон-ПРЕСС», 2007

2. Бин Нгуен. Объектно-ориентированное программирование на IBM Smalltalk. -- М: Издательство «Диалог-МГУ», 1996.

3. Бокучава Т.П., Тур С.Н. Методическое пособие по информатике для учителей 2-4 классов. М.: Издательство «BHV», 2007

4. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений -- М.: Издательство «Вильяме», 2008.

5. Великович Л., Цветкова М. Программирование для начинающих. - М.: Издательство «Бином», 2007

6. Гейн А.Г., Сенокосов А.И., Юнерман Н.А. Информатика: Учебник для 10-11 классов общеобразовательных учреждений. - М.: Издательство «Просвещение», 2005

7. Гейн А.Г. Информатика. 10 класс. Учебник. М.: Издательство «Просвещение», 2008

8. Горячев А.В., Волкова Т.О., Горина т.и. Информатика в играх и задачах: Учебник-тетрадь для 2 класса четырехлетней начальной школы: В 2 томах. М.: Издательство «Баласс», 2006

9. Дьяконов В.П. Язык программирования Лого. Издательство «Радио и связь», Москва, 1991.

10. Ершов А.П. и др. Основы информатики и вычислительной техники. Учебник для 10-11-ых классов средних школ. - М.: Издательство «Просвещение», 1985.

11. Истомина Т.Л. Обучение информатике в среде Лого. Комплект из двух рабочих тетрадей. Москва, Издательство «СЛОГ-ПРЕСС-СПОРТ», 1999.

12. Каймин В.А. Информатика. Учебник. М.: Издательство «Инфра-М», 2004

13. Каймин В.А. Информатика. Учебник. М.: Издательство «Инфра-М», 2001

14. Кнут Е. Дональд. Искусство программирования. Том 1. Основные алгоритмы. - М.: Издательство «Вильяме», 2007

15. Конопатова Н.К., Матвеева Н.В., Панкратова Л.П., Челак Е.Н., Нурова Н.А. Учебник для 4 класса. М: Издательство «Бином». «Лаборатория знаний», 2007

16. Конопатова Н.К., Матвеева Н.В., Челак Е.Н. Рабочая тетрадь для 4 класса, М.: Издательство «Бином». «Лаборатория знаний», 2006

17. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы. Построение и анализ. 2-е издание, 2007

18. Красиков И.В., Красикова И.Е. Алгоритмы. Просто как дважды два. -М.: Издательство «ИКФ «ЭКСМОС»», 2006

19. Кузнецов А.А., Апатова Н.В. Основы информатики. 8-9 классы. - М.: Издательство «Дрофа», 2003

20. Кушниренко А.Г., Лебедев Г.В., Зайдельман Я.Н. Информатика 7-9 классы. - М.: Издательство «Дрофа», 2002

21. Лаптев В. C++. Объектно-ориентированное программирование: Учебное пособие. - СП.: Издательство «Учебное издание», 2008

22. Левитин А. Алгоритмы. Введение в разработку и анализ. -М.: Вильяме, 2006

23. Первин Ю.А. Методика раннего обучения информатике: Методическое пособие для учителей начальной школы и методистов Изд. 1-е/ 2-е. М.: Издательство «Бином». «Лаборатория знаний», 2008

24. Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. -- М.: Издательство «Академия». -- 2006.

25. Семакин И.Г., Залогова Л.А., Русаков Н.С., Шестакова Л.В. Информатика. Базовый курс. 9 класс. - М.: Издательство «Лаборатория базовых знаний», 2002

26. Семакин И.Г., Хеннер Е.К. Информатика и ИКТ. Базовый уровень: учебник для 10-11 классов. - М.: Издательство «БИНОМ», 2007.

27. Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Шеина Т.Ю. Практикум по информатике и ИКТ для 10-11 классов. Базовый уровень. - М.: Издательство «БИНОМ», 2007.

28. Сопрунов С.Ф., Яковлева Е.И. LogoWriter. Пособие для учителей (4-8 классы). Издательство «ИНТ», Москва, 1995.

29. Сорокина В.В. Психологическое неблагополучие детей в начальной школе. - М.: Издательство «Генезис», 2005

30. Угринович Н.Д. Информатика и информационные технологии. Учебник для 10-11 классов. - М: Издательство «Лаборатория базовых знаний», 2006.

31. Юдина А.Г. Практикум по информатике в среде LogoWriter. Учебное пособие для 7-11 классов. M.: Издательство «Мнемозина», 2005

32. Юдина А. Информатика. Методическое пособие к практикуму по информатике в среде Logo Writer. M.: Издательство «Мнемозина», 2005

33. Яковлева Е.И. ЛогоМозаика. Издательство «ИНТ», Москва, 1996.

34. Яшуев Р.Н. Работа со школьниками в области информатики. - М., 2007

35. Яховский Н.Г. Обучение программированию в начальной школе. - М., 2008

Размещено на Allbest