Формирование алгоритмизации у детей дошкольного возраста
проект по информатике

Муниципальное дошкольное образовательное учреждение

«Детский сад №126»

 «Формирование алгоритмизации

у детей дошкольного возраста»

Воспитатель:

Шарова И.Ю.

Дзержинск 2023

Актуальность

• является эффективным средством для интеллектуального  развития  дошкольников,
• позволяет педагогу сочетать образование, воспитание и развитие дошкольников в режиме игры: учиться и обучаться в игре;
• позволяет воспитаннику проявлять инициативу и самостоятельность в разных видах деятельности – игре, общении, конструировании и др.
• объединяет игру с исследовательской и экспериментальной деятельностью.

        Важнейшая задача в развитии ребенка это развитие интеллекта, формирование мыслительных умений и способностей, которые легко позволяют осваивать новое. Дошкольный возраст является началом получения знаний для успешного обучения детей в школе. Интеллектуальное развитие дошкольника сегодня невозможно представить без ИКТ технологий, которые являются  современным игровым инструментом и служат мощным техническим средством обучения. Техника заняла прочные позиции во многих областях современной жизни, проникла в детские сады, школы и дома. В современном мире грамотным человеком считается тот человек, который не только пишет, читает, считает, но и умеет пользоваться компьютером. Современные дети уже с раннего возраста имеют опыт управления бытовыми приборами с помощью пульта - телевизорами, проигрывателями, электронными игрушками. Так совсем недалеко и до понятия «программа». Программирование – одно из самых интересных и полезных занятий. Чтобы написать код, даже самый простой, необходимо:

• Понимание: что означают команды в используемом языке.
• Умение планировать: нужно придумать план решения задачи.
• Креативность: способность придумывать новые идеи и их реализовывать.
• Аналитическое мышление: способность логически мыслить, следить за ходом выполнения плана, находить и исправлять ошибки.

Все эти навыки – не специфичны. Они пригодятся в любой области и сфере. Когда у ребенка получается решить какую-либо задачу с помощью компьютера, его воодушевление способно сыграть роль искорки, из которой, как известно, может разгореться пламя. Желание запрограммировать что-то на компьютере мотивирует его узнать новое, разобраться с тем, что раньше казалось скучным и трудным. Умение программировать откроет ребенку огромное количество новых возможностей.

Первые шаги в программировании сложны для ребенка, так как алгоритмический стиль мышления не развит с рождения. Однако его можно сформировать. Это вполне реальная задача в дошкольном возрасте.

Овладение на первых ступенях развития простейшими алгоритмами, как обобщенными способами действий является необходимым условием успешного освоения любой деятельности. Педагоги и психологи указывают на необходимость освоения детьми определенного алгоритма действий, так как всякая деятельность требует сначала определенных технических умений и навыков, и только после их освоения можно достичь результата.

        Цель: обучение дошкольников умению «видеть» алгоритмы и осознавать алгоритмическую сущность действий.

        Задачи.

Обучающие:

• формирование навыков пространственной ориентировки у дошкольников:

схемы тела, схемы пространства, уход от эгоцентрической позиции,

• умение видеть, анализировать и создавать порядок действий,

Развивающие:

• развитие логики, мышления, речи, сенсорных возможностей и эмоционально-волевой сферы,

Воспитательные:

• воспитание умения взаимодействовать друг с другом в решении практических задач,
• воспитание творческих способностей ребенка,
• воспитание в детях уверенности в себе, своих силах,  

У детей формируются следующие алгоритмические умения:

• Ставлю цель и формирую образ результата.
• Планирую действия.
• Умею исполнить и составить алгоритм.
• Умею работать по образцу и правилу.
• Могу рассказать о своем способе решения.
• Решаю задачу творчески.
• Владею логическими операциями.
• Вижу ошибки и могу их исправить.

        В работе описаны условия, для  формирования алгоритмических умений у детей дошкольного возраста. Раскрывается такое  понятие, как «алгоритмические умения» и обозначается взаимосвязь с понятием  «алгоритмическое мышление». Условия формирования алгоритмических умений у дошкольников это: игры с правилами и организация игровой деятельности по заданным педагогом алгоритмам, создание развивающей предметно  пространственной среды, учет возрастных и индивидуальных особенностей, обучение детей действиям контроля и оценки своей деятельности, интеграция в процессе формирования алгоритмических умений различных видов детской деятельности.

        Новизна: изучение программирования и алгоритмики в детском саду является относительно новым направлением для дошкольного образования.

Практическая значимость: результаты исследования могут быть использованы педагогами детских дошкольных образовательных учреждений.

Алгоритмическое мышление – это искусство рассуждать об алгоритмических процессах окружающей действительности, способность планировать свои действия, умение предвидеть различные сценарии и поступать соответственно им (С. Е. Царева).

Зачем ребенку алгоритмическое мышление?

Алгоритмическая грамотность необходима детям с дошкольного возраста для того, чтобы  решить практическую задачу и получить ответ, необходимо выполнить ряд действий. Если дети учатся этому в дошкольном возрасте, то когда они придут в школу, обучение им будет даваться гораздо легче.

 Ученые В. В. Давыдов, Д. Б. Эльконин, анализируя проблему сформированности учебной деятельности, пришли к выводу, что если ребенок умеет принимать и удерживать цель предстоящей деятельности, планировать последовательность действий, выбирать средства для ее выполнения, осуществлять контроль и самоконтроль своей деятельности, то тогда он готов к обучению.

        Такой тип мышления помогает освоению многих знаний и навыков, в том числе и школьных предметов. Способность мыслить точно, формально, если это нужно, становится одним из важных признаков общей культуры человека в современном мире.

Вот некоторые умения, которые требуются во многих сферах:

• Разбиение общей задачи на подзадачи.        
• Умение планировать этапы и время своей деятельности.
• Оценивать эффективность деятельности.
• Искать информацию.
• Перерабатывать и усваивать информацию.
• Понимать последовательные, параллельные действия

        Именно алгоритмы помогают ребёнку объяснить сложные явления в доступной форме, воспроизводить необходимую информацию, развивают такие психические процессы как память, внимание, образное мышление.

        Навыки алгоритмического мышления способствуют формированию особого стиля культуры человека, составляющими которого являются:

• Целеустремлённость и сосредоточенность;
• Объективность и точность;
• Логичность и последовательность в планировании и выполнении своих действий;
• Умение чётко и лаконично выражать свои мысли;
• Правильно ставить задачу и находить окончательные пути её решения;
• Быстро ориентироваться в стремительном потоке информации.

Занятия, в которых могут быть использованы алгоритмы:

• Развитие элементарных математических представлений
• Развитие речи
• Ознакомление с окружающим миром/ Ознакомление с предметным и социальным
• Конструирование
• Рисование
• Аппликация
• Лепка

        Эффективным средством развития предпосылок к учебной деятельности у дошкольников в процессе обучения являются алгоритмы и формирование у детей алгоритмических умений. Овладение алгоритмом обеспечивает возможность переноса метода решения данной задачи на похожие задачи. Действия контроля, самоконтроля и коррекции также свойственно при алгоритмической деятельности людей.

Алгоритмика - это наука, которая способствует развитию у детей алгоритмического мышления, что позволяет строить свои и понимать чужие алгоритмы. Что в свою очередь помогает ребенку освоить различные компетенции.

Занятия алгоритмикой развивают умение планировать этапы и время своей деятельности, разбивать одну большую задачу на подзадачи. Позволяют оценивать эффективность своей деятельности. Дают возможность понять буквально, что такое последовательные действия, более того, практически ощутить понятие «функция». Повышают мотивацию к познанию окружающего мира. В сочетании с физической активностью снижают дефицит движений у современных детей. Работа в команде развивает коммуникативные способности.

Так что же такое алгоритм?

Алгоритм - точное предписание о том, какие действия и в какой последовательности надо выполнить, чтобы достичь результата в любой

из задач определенного вида; последовательность команд для решения

поставленной задачи; система правил, сформулированных на языке понятном исполнителю и определяющих цепочку действий, в результате которой, мы приходим от исходных данных к нужному результату. Эта цепочка действий - алгоритмический процесс, а каждое действие - шаг. Число шагов для достижения результата конечно. Процесс разработки алгоритма - алгоритмизация.

        Общие свойства алгоритмов:

• Массовость алгоритма (предназначен для решения группы подобных задач);
• Определенность и обусловленность (алгоритм - точная и строго определенная последовательность шагов, нет свободы выбора действий);
• Результативность (любая задача из группы однотипных будет решена с помощью алгоритма);
• Понятность (предписание сформулировано так, что оно одинаково понятно всем исполнителям той категории, на которую рассчитано);
• Дискретность (раздельность: пошаговый характер);
• Понятие «шаг» - относительно: не всегда один шаг соответствует одному элементарному действию. Это может быть действие, требующее разбивки на еще более простые.

        Основные виды шагов:

• Простые (предписывающие выполнения некоторых действий)
• Составные (определяющие разветвление процесса решения задач)

        Виды алгоритмов:

• Линейный: все действия выполняются последовательно по одному разу.
• Разветвляющийся: алгоритм, в котором проверяется какое-то условие, если оно выполняется, осуществляется одна последовательность. Если не выполняется - реализуется другая.
• Циклический: содержит часть действий, которые необходимо повторить несколько раз, пока не будет реализовано некоторое условие.

        Значение алгоритмов:

• Придают развивающий характер обучения.
• Развивают умения планировать свою деятельность и прогнозировать результат.
• Развивают речь (точность, краткость, доступность).

        У дошкольников следует формировать представления о последовательности действий, знакомить детей с понятиями: «правила», «алгоритм». Формировать осознание ребенком значимости правил в своей жизни (режим дня; правила умывания, одевания и т.п.), в учебной деятельности (правила счета, измерения длины, массы, решения задач и т.д.), в игровой деятельности (игры с правилами) и знакомить детей с этими правилами в форме алгоритмов. Формировать осознание ребенком значимости правил (алгоритмов) в жизни любого человека (правила дорожного движения, этикет, кулинарные рецепты и т. п.) формировать умения работать с алгоритмами и составлять их самостоятельно; формировать умения решать логические задачи с помощью алгоритмов. 

Этапы формирования алгоритмических умений

        Целенаправленную работу по формированию алгоритмических умений можно начинать с детьми 5-го года.

        На первом этапе термины «алгоритм», правила», «план» не вводятся. Педагог сообщает детям определенный алгоритм (только линейный), одновременно показывая называемые действия. Например, последовательность изготовления бутерброда. Детям дается установка на запоминание последовательности действий. Воспитатель просит детей показать, что они запомнили и как правильно сделать бутерброд. Следует учить детей сопровождать свои действия речью, а педагог должен помогать им в этом, сопровождая действия детей комментариями. Проверка запоминания алгоритма может осуществляться разными способами: дети показывают последовательность названных воспитателем действий (одевания, умывания, поливки цветов, кормления рыбок и т.п.), либо воспитатель готовит карточки с нарисованными действиями, раскладывает их в произвольном порядке, а дети должны восстановить порядок действий. Каждый выполненный алгоритм воспитатель оценивает, отслеживает, была ли достигнута поставленная цель.

На занятиях по математике дети так же знакомятся с различными линейными алгоритмами:

- правилами выполнения приемов наложения и приложения

- правилами счета

- алгоритмом сравнения по величине

- выполнением  сериации

        На втором этапе идет работа по формированию у детей умений составлять различные алгоритмы (линейные, разветвляющиеся и циклические).

Начинать обучение следует с линейных алгоритмов. В качестве подготовительных упражнений, способствующих формированию у детей умений строить алгоритмы, используют игры-упражнения на выстраивание последовательности событий, например, такие, как: «А что было дальше?», «Кто знает, тот дальше сказку продолжает». Во время игры ребенок может сказать 1-2 предложения, затем продолжает другой ребенок. Для того чтобы облегчить рассказывание, можно предложить набор картинок.

        В процессе работы дети учатся осмысливать линейные алгоритмы и применять их в образовательной деятельности и повседневной жизни. Например, в игре «Больничка» можно выстроить систему правил: При визите на прием к врачу, ребенок сначала должен подойти в регистратуру, поздороваться, попросить карту, взять карту подойти к кабинету врача, занять очередь и когда подойдет его очередь зайти на прием... Если последовательность действий (алгоритм) будет нарушен, то ребенок не сможет попасть на прием ко врачу.

        Для закрепления умений составлять линейные алгоритмы, в которых пропущены какие-либо действия, нарушен их порядок, используем игры. Примером игры с неполным составом действий является игра «Приведи робота в заданную точку». Чтобы робот выполнил команду, она должна быть очень четкой, а чтобы получился требуемый результат, необходим правильный порядок. В роли робота выступает воспитатель: «Робот» – это машина, которая слушается человека и выполняет все его команды. С этим персонажем педагоги организует различные игры.

Робот необходим для того, чтобы показать детям, что команды должны быть четкими и в правильном порядке.

        После проведения любой игры или задания на выполнение алгоритма воспитатель анализирует, вместе с детьми, реализацию всех этапов и достижение поставленной цели. Воспитатель корректирует, если необходимо, алгоритм, внося изменения в представленные на доске карточки (меняя их местами, дополняя). Затем просит детей выполнить алгоритм, и вместе с ними подводит итог: определяет, чему научились дети, что вызывает наибольшие трудности, что не получается и почему.

Когда дети научатся работать с линейными алгоритмами, необходимо познакомить их с разветвляющимися алгоритмами.

        Перед ознакомлением  необходимо провести подготовительную работу, включающую игру «да - нет». Воспитатель говорит, что в речи иногда употребляются вопросы, на которые достаточно ответить только «да» или «нет», например, «Вы уже завтракали?» (Ребята сами придумывают такие вопросы и задают их друг другу). Затем воспитатель говорит, что имеются и такие вопросы, на которые нельзя ответить только «да» или «нет», например, «Сколько тебе лет?» и предлагает каждому ребенку придумать такой вопрос и задать кому-нибудь из детей.

        Затем детям предлагаются игры с условиями, настольные игры. Условия могут быть разными: «У тебя светлые волосы?», «Тебе 6 лет?», «Твое имя начинается с гласной буквы?» и т.п. Меняя условия, воспитатель добивается понимания того, что в зависимости от ответа на вопрос условия, выполняется то или иное действие.

        После того как дети усвоили разветвляющийся алгоритм, можно переходить к циклическому алгоритму. Самый простой вариант циклического алгоритма - это построение сериационных рядов, т.е. расположение предметов в последовательности по какой-либо величине. Данные ряды дошкольники строят на занятиях по формированию элементарных математических представлений. Но и в других образовательных областях приходится сталкиваться с подобными заданиями. Например, занятие по физическому развитию начинается с выстраивания дошкольников по росту. Художественно-эстетическое развитие предполагает выстраивание цветов или нот по тону. Главное нужно научить детей записать этот алгоритм в виде блок-схемы, обратив внимание, что некоторые действия повторяются несколько раз. Поэтому же алгоритму можно расставить числа по возрастанию, буквы по алфавиту, игрушки по высоте.

        На третьем этапе обучения происходит закрепление приобретенных алгоритмических умений (осуществляется в учебной и игровой деятельности). Ребенок, получив какое-либо задание, для его выполнения применяет известный ему алгоритм, однако если он не знает соответствующего алгоритма, то может попытаться составить его самостоятельно.

Выстраивая работу по алгоритмике с детьми дошкольного возраста необходимо учитывать их возрастные особенности.  

Дети  дошкольного возраста 3-4 лет еще не способны к усвоению алгоритмов, основы алгоритмической деятельности им трудны.  Они не могут продолжительное время удерживать цель и план деятельности, точно следовать образцу, инструкции. Усвоение алгоритмов можно свести лишь к формированию данных умений. Например,  в процессе игровой деятельности дошкольники осваивали нормы и правила поведения за столом во время еды, правила умывания, культурно-гигиенических навыки по использованию предметов личной гигиены, то есть действия, носящие алгоритмический характер.  

Подготовительную работу по формированию алгоритмических умений можно начинать средней группе.

В этом возрасте особое внимание необходимо уделять играм, направленным на формирование представлений о схеме собственного тела и на развитие пространственной ориентации.

Формируем у детей умение  ориентироваться и фиксировать предметы на листе бумаги. Например: использование игры на ориентировку на листе бумаги: «Положи красный круг в середине листа, положи синий треугольник слева от круга; справа положи зеленый квадрат, в верхний угол положи красный квадрат».
           Можно использовать игры – лабиринты, с различными вариантами сложности. Начать знакомство детей с лабиринта, где всего один путь следования. Например, ребенку предлагается помочь какому-то герою дойти до определенного места. Ребенок, используя пальчик, карандаш или небольшие фигурки и проходит по намеченному пути от начала до конечного пункта назначения.

Потом задания усложняются, в лабиринте появляется препятствие. Например, помоги зайчонку добежать до домика, не попав в лапы волка. Затем можно перейти к лабиринтам-дорожкам, где появляется множество вариантов прохождения от входа до выхода. Ребенок учится ориентироваться в пространстве, обобщать и анализировать, развивает интеллектуальные способности, контролирует свои действия.

В старшем дошкольном возрасте, основная работа проводится с целью подготовки к формированию у детей навыков работы на листе бумаги в клетку.
1. Знакомство с понятиями: лист, страница, тетрадь (лист состоит из двух
страниц, тетрадь состоит из листов).
2. Повторение названий сторон и углов листа и страницы.
3. Воспитатель рассматривает с детьми лист с размеченными клеточками. Работа на листе бумаги сопровождается показом образца действий на листе. Сначала дети работают по подражанию, затем по устной инструкции.

 Можно поводить графические диктанты.

        Для закрепления работы с разветвляющимся алгоритмом подойдут настольные игры – бродилку, в которых, в зависимости от попадания на цветное поле выполняется определенное действие: пропуск хода, дополнительный ход, получение задания.

На занятиях по ФЭМП можно использовать следующие задания: расположи предметы в последовательности по величине. Потом можно вводить игры, в которых имеется игровое поле, разбитое на квадраты и набор карточек с изображением картинок, которые используются на игровом поле.

В начале обучения игре, ребенку можно предложить пройти по полю от клетки-старта к определенному предмету (например: кукла), передвигаясь по квадратам, в заданном направлении (говоря: шаг вперед). Затем пройти по клеткам к заданному предмету, проговаривая при этом названия предметов изображенных в клетках.

Постепенно игра усложняется, помимо прохождения пути, ребенку предлагается откладывать по порядку карточки с изображением тех предметов, по которым он передвигается. Затем, совместно с ребенком, просматриваем пройденный путь. Потом ребенку предлагается  пройти по пути, который выстроен воспитателем или другими детьми. 

        На этом этапе идет знакомство и изучение построения первых алгоритмов движения. Ребенок принимает на себя роль «робота», выполняет последовательность своих действий или действий, предложенных другими.  

Дальше осваиваются игры с составлением алгоритма маршрута движения исполнителя. Ребенку необходимо в таблице выложить из пиктограмм программу маршрута движения исполнителя.

Потом он размещает исполнителя (например: Мишку) на клетку старта в исходное положение – лицом вперед по направлению стрелки. Потом в игру добавляется еще один игрок и появляется соревновательный момент.

Для этого, мы должны познакомить детей с роботом, который ходит вверх, вниз, вправо, влево. Чтобы робот заработал, ему необходима программа. Она пишется с помощью стрелок. Таким образом, мы подводим ребенка к моделированию пространства с помощью графического знака, т. е. все движения, которые будет выполнять робот, ребенок кодирует с помощью стрелок. Начинать нужно буквально с двух ходов. Усложнение игровых задач идет за счет постепенного увеличения количества ходов робота.
Все эти задачи ребенок решает с помощью практических действий, которые он может выполнять как на магнитной доске, так и у себя на столе, на уменьшенной карте, используя вместо робота обыкновенную шашку, фишку и т. д. Все свои действия ребенок должен проговаривать. Так же он должен уметь «читать» программы.

Педагог организует действие: один ребенок читает программу, а остальные передвигают исполнителя по карте, повторяя команды вслух. Можно организовать работу в парах. Когда ребенок проговаривает свои действия, выполняя движения, а другой ребенок фиксирует движения.
        Следующий этап предполагает переход речи во внутреннюю и без практических действий. Педагог берет на себя роль читающего программу, а дети «передвигаются» по карте без исполнителя, только взглядом. Количество ходов увеличивается постепенно. Усложняется программа с появлением поворотов. Ребенок учится записывать программу на листе бумаги с помощью стрелок, затем по своей программе запрограммировать мини – робота.  Для работы с мини – роботом  можно организовывать самые разнообразные  игры на логическое мышление, математические действия, обучение чтению, основы безопасности и многое другое. Например: «Собери слово»,  «Собери все овощи» и т. д.

Такие игры способствуют развитию логического мышления и пространственного воображения.

Таким образом, в заключении можно отметить, что на выходе из детского сада, мы хотим получить личность, готовую к школьному обучению. Развитое алгоритмическое мышление помогает обеспечить преемственность со школьным образованием и помогает более легкому прохождению адаптации к школьному обучению.

Литература:

1. https://cyberleninka.ru/article/v/usloviya-formirovaniya-algoritmicheskih-umeniy-u-detey-doshkolnogo-vozrasta
2. http://docplayer.ru/34693236-Razvitie-logicheskogo-i-algoritmicheskogo-myshleniya-u-doshkolnikov-i-mladshih-shkolnikov.html
3. https://piktomir.ru/ 
4. https://www.maam.ru/detskijsad/podborka-igr-i-uprazhnenii-dlja-formirovanija-navykov-prostranstvenoi-orientirovki-u-doshkolnikov.html: Подборка игр и упражнений для формирования навыков пространственной ориентировки у дошкольников