«Развитие элементарных навыков программирования."
статья

«Развитие элементарных навыков программирования.

Комплекты для программирования «Робомышь», «Робопчела».

Современные дети живут в эпоху активной информатизации, компьютеризации и роботостроения. Технические достижения всё быстрее проникают во все сферы человеческой жизнедеятельности и вызывают интерес детей к современной технике. Современное общество предъявляет новые требования к поколению, вступающему в жизнь. Для успешного обучения детей важен не столько набор знаний, сколько развитое мышление, умение получать знания, использовать имеющиеся навыки для решения различных учебных задач. Большие возможности при этом раскрываются при умении выстраивать алгоритмы, программировать определенные задачи и действия. Дошкольный возраст является фундаментом знаний для успешного обучения детей в школе. Ребенок не может гармонично развиваться без овладения навыками работы с электронными средствами и основами программирования. Основа программирования — это алгоритмы. Алгоритмом называют набор действий, который нужно выполнить для достижения результата. Алгоритмика — это наука, которая способствует развитию у детей алгоритмического мышления, что позволяет строить свои и понимать чужие алгоритмы.

Воспитание дошкольников включает усвоение ими разного рода правил и их строгое выполнение (правила утреннего туалета, одевания и раздевания, перехода улиц и др.). Режим дня дошкольника представляет собой систему предписаний о выполнении детьми и воспитателем действий в определенной последовательности.

Обо всех видах деятельности, осуществляемых по определенным предписаниям, говорят, что они выполняются по определенным алгоритмам. С малых лет человек усваивает и исполняет в каждодневной жизни большое число алгоритмов, часто не подозревая, что  их использует.

Обучая детей счету,  сложению и вычитанию чисел, уборке комнат, посадке растений и т.д., мы сообщаем им необходимые правила о том, что и в какой последовательности нужно делать для выполнения задания. Организовывая разнообразные дидактические и подвижные игры, знакомим дошкольников с их правилами.

В большом толковом психологическом словаре под алгоритмом понимается метод, необходимый для решения конкретной проблемы, который обязательно приведет к решению.

Анализ различных определений алгоритма позволил выделить компоненты алгоритмических умений:

•постановка задачи, выделение проблемы;

•определение исходной ситуации, исходных данных;

•установление последовательности действий, шагов по ее выполнению;

•достижение требуемого результата путем выполнения установленной последовательности действий.

В целях повышения результативности формирования алгоритмических умений в дошкольном образовательном учреждении предполагается организация развивающей предметно-пространственной среды, которая должна быть направлена на понимание детьми алгоритмизации.

Первое знакомство детей дошкольного возраста с основами программирования у нас в детском саду происходит благодаря интерактивному набору «Мышиный код. Основы программирования» или, как его чаще называют, «Робомышь» и комплект мини-робота Bee-bot. Данные наборы входят в основу STEM-образования, которые активно набирают популярность. Формирование основ алгоритмики и программирования — это увлекательное обучение, которое дает очень большой весомый эффект.

Рассмотрим каждый набор по отдельности.

Комплект «Робомыши». Робомышь. Базовый набор - полностью программируемая робот-мышь, готова следовать командам и научить основным понятиям программирования! 

Набор включает в себя:
•    30 карточек с направлениями движения;
•    22 перегородки для формирования лабиринта;
•    16 пластмассовых квадратов для создания основы лабиринта;
•    10 карт-инструкций с изображением схем лабиринтов;
•    3 туннеля;
•    1 «Робомышь Колби» (синего цвета);
•    1 кусочек сыра;
•    Инструкция.

Будущие ученые самостоятельно составляют программу для «Робомыши», позволяющую той найти сыр.

«Робомышь» размером 10 см, на корпусе расположены 7 кнопок для программирования.

Требуется 3 батарейки ААА (не включены в комплект).

"Робомышь. Базовый" знакомит с базовыми понятиями программирования, а именно:

• С этапами программирования;
• Логикой программирования;
• Способствует развитию критического мышления;
• Прекрасно подходит как для индивидуальной, так и для групповой игры.

Основные команды:

• Включение
• Скорость
• Вперед
• Назад
• Направо
• Налево
• Действие: двигается вперед/назад, громко пищит, пищит и подмигивает глазками
• Поехали
• Сброс.

Чему может научить запрограммированный робот?

• Решение задач;
• Работа над ошибками;
• Критическое мышление;
• Аналитическое мышление;
• Логические операции;
• Совместная работа;
• Навыки рассуждения и коммуникации;
• Пространственные понятия и расчет расстояния.
• Мини-робот Bee-bot достаточно прост в управлении. Дизайн игрушки напоминает пчелу со сложенными крыльями, желтое тело с черными поло-сками. Возьмём пчёлку в руки. На прочном корпусе (на спинке) размещаются яркие кнопки, позволяющие программировать робота. Давайте узнаем,что они означают:
• Вперед
• Назад
• Поворот налево на 90° (как по часовой стрелке, так и против)
• Поворот направо на 90°
• II Пауза продолжительностью
• 1 секунда (возможно задать паузу после выполнения одной команды перед началом другой)
• Х Очистить память (перед тем как программировать пчелу на следующие действия, нужно очистить память)
• GO Запустить программу (как только задан график передвижения пчелы нажимаем кнопку ГОУ)
• Также присутствуют элементы управления мини-роботом Bee-Bot на брюшке «пчелы»:
• USB charging socket Гнездо для зарядки
• (USB) - заряжается от USB-порта компьютера или практически любым зарядным устройством от современного сотового телефона
• OFF/ ON ОТКЛ. / ВКЛ.
• POWER ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ
• SOUND ЗВУК (Если запрограммированное действие выполнено верно, то у пчелы-робота загораются глаза и воспроизводится звуковое подтверждение.)
• Если Вы нажимаете кнопку «Вперед», то робот продвигается вперед на один шаг (15 см). При включении кнопки «Назад», «пчела» отодвигается на один шаг (15 см) назад. При использовании «Поворот налево на 90°» и «Поворот направо на 90°» пчёлка не продвигается на плоскости, а только разворачивается в ту или иную сторону на 90°. Это обстоятельство следует учитывать при составлении программы действий для робота.
• Игрушка обладает памятью на 40 шагов, что позволяет создавать сложные алгоритмы. Робот издает звуковые и световые сигналы, тем самым привлекая внимание ребенка и делая игу ярче.
• Работа с умной пчелой начинается всегда с команды «очистить», иначе наша пчелка запомнит и старую программу и новую. Затем с помощью стрелок задаётся маршрут. После установки устройства на отправную точку, нажимаем кнопку «Старт». На одном коврике одновременно могут перемещаться до 4 роботов.
• Для обыгрывания различных образовательных ситуаций с роботом Bee-botмы используем специальные тематические коврики:
• Коврик «Остров сокровищ» выполнен в виде пиратской карты.
• Коврик «Цвета и формы». Развивает познавательную активность детей, пространственную ориентировку, восприятие цвета, формы, величины.
• Коврик «Ферма» знакомит детей с жизнью на ферме, разными видами животных и сельскохозяйственных культур.
• Самый вариативный коврик, это базовый. На нём нет изображений, но он разделён на сектора. Один сектор, это 1 шаг пчёлки. Возможности этого коврика безграничны, он позволяет решать образовательные задачи по любой тематике.
• В нашем Детском саду есть коврики «Город» и «Сказка».
• На коврике «Город» составляем несложные программы для мини-робота с использованием дорожных знаков.
• Коврик «Сказка» развивает воображение, речевую активность детей.
• В планах Детского сада приобрести остальные коврики.
• Таким образом, при гармоничном использовании технических средств, при правильной организации образовательного процесса компьютерные игры для дошкольников могут широко использоваться на практике без риска для здоровья детей.

С помощью этих наборов дети учатся всем азам программирования: логике, последовательности действий, критическому и аналитическому мышлению, пространственным понятиям и расчёту расстояния. Но самое главное, что всё это происходит в игровой форме, вызывая неподдельный интерес детей, формируя позитивное отношение к программированию, увлекаясь, дети активно развивают мышление, память, внимание, координацию движений и ориентацию в пространстве и на плоскости.

Особенностью интерактивного набора «Робомышь» является то, что использовать его можно с четырех-пятилетнего возраста, т. к. со средней группы детского сада. В нашем ДОУ этот набор используется в качестве подготовки ребенка к обучению робототехнике и для изучения алгоритмики, рассчитанным уже на более старший возраст — шесть-семь лет. Педагоги начинают занятия с набором со знакомства с «мышкой», рассматривают ее яркие кнопки, пробуют звуковые и визуальные эффекты. Далее целесообразно перейти к изучению игрового поля, а также карточек, позволяющих выкладывать алгоритмы. На каждой карточке изображено направление или шаг, который используется для программирования робота. На первых этапах педагог самостоятельно выкладывает алгоритм, предлагая ребенку запрограммировать робота для достижения цели. На втором этапе — алгоритм просчитывается и выкладывается совместно взрослым и ребенком. И уже третьим этапом, после понимания детьми основы работы с «Робомышью», дети самостоятельно выкладывают и программируют робота. Сложно ли для ребенка создать алгоритм? Нет, т. к. все происходит в игре, то дети быстро осваивают принцип работы, педагоги поэтапно знакомят детей с техническим творчеством, от элементарного конструирования постепенно переходит к алгоритмике, а только потом к программированию технических моделей. Интерактивный набор «Робомышь» используется нашими педагогами с детьми во время совместной деятельности, а позднее — предлагается и для самостоятельной игровой деятельности. В практику также вошла организация между разными группами воспитанников соревнований, предполагающих решение познавательных задач с использованием наборов «Робомышь».

Как мы видим, применение набора способствует реализации всех образовательных областей:

– Физическое развитие — построение маршрута прогулки, экскурсии, дороги домой.

– Познавательное развитие — навыки решения задач (умения самостоятельного исправления ошибок; логика; умение вычислять расстояние).

– Художественно-эстетическое развитие — пространственное воображение.

– Социально-коммуникативное развитие — навыки обсуждения, коммуникативные навыки и навык работы в команде.

– Речевое развитие — используется во всех играх с набором.

Применение обучающего робота возможно, как в любой образовательной области, так и с любого возраста и зависит лишь от поставленной образовательной цели педагога и конечного результата, на который будет направлена работа с детьми. Включая использование средства электронного обучения, дети поэтапно, от простого к сложному, от работы с педагогом до самостоятельных действий осваивают основы алгоритмики и программирования. Занятия алгоритмикой развивают умение планировать этапы и время своей деятельности. Развивают умение разбивать одну большую задачу на подзадачи. Позволяют оценивать эффективность своей деятельности. Работа в команде развивает коммуникативные способности. Повышают мотивацию к познанию окружающего мира. В основу реализации задач положен деятельностный подход, и является одним из главных способов развития детской инициативы. Таким образом, практика применения роботов логомышки и бибота  в работе с детьми дошкольного возраста способствовала формированию и развитию технической любознательности, мышлению, аналитического ума, формированию качеств личности. Дети учатся логически мыслить, понимать причинно-следственные связи, находить множество решений одной задачи, планировать свои действия. И как итог — происходит овладение детьми знаниями основы программирования алгоритмов в познавательно-игровой форме. Алгоритмика и программирование выступают как эффективные средства развития предпосылок к учебной деятельности у детей в процессе обучения в ДОУ.