Развитие алгоритмического мышления на занятия по программированию детей младшего школьного возраста

Информатизация начального образования на современном этапе является актуальным социально-востребованным процессом, важнейшим элементом изменяющейся парадигмы начального образования Алгоритмизация как часть программирования является основным, центральным элементом содержания курса информатики  

Центральное место в компьютерной ИКТ-компетентности занимает способность разрабатывать и выполнять алгоритмы Умение решать задачи, разрабатывать стратегию ее решения, выдвигать и доказывать гипотезы опытным путем, прогнозировать результаты свое деятельности, анализировать и находить рациональные способы решения задачи путем оптимизации, детализации созданного алгоритма, представлять алгоритм в формализованном виде на языке исполнителя позволяет судить об уровне развития алгоритмического мышления обучаемого Под способностью алгоритмически мыслить понимается умение решать задачи различного происхождения, требующие составления плана действий для достижения желаемого результата Алгоритмическое мышление является необходимой частью научного взгляда на мир

Проблемой развития алгоритмического мышления в начальной школе занимались такие известные педагоги и психологи, как: СП Баранов, АЕ Дмитриев, ША Амонашвили, АМ Матюшкин, ИЯЛернер,

В педагогических исследованиях этих и других авторов рассмотрены проблемы взаимосвязи логического мышления и творческого саморазвития школьников, методы и технологии развития логического мышления, освоение логических операций школьниками, их связь с умственным развитием ребенка, диагностика логического мышления

  В настоящее время в начальном образовании имеется противоречие: отсутствие эффективных средств развития алгоритмического мышления у младших школьников противопоставлено самореализации младших школьников в информационном обществе

  Цель исследования: рассмотреть  процесс и методы развития алгоритмического мышления у младших школьников на занятиях по программированию

Объект исследования: программирование на уроках информатики в начальных классов

Предмет исследования:  процесс развития алгоритмического мышления  младших школьников на  занятиях по программированию

Задачи:

1 Рассмотреть понятие и сущность алгоритмического движения

2. Определить особенности обучения программированию в начальной школе
3. Рассмотреть и проанализировать методику развития алгоритмического мышления на занятиях по программированию детей младшего школьного возраста

 Методы исследования:  изучение учебно-методической и психолого-педагогической литературы, анализ, синтез 

Структура работы: введение, две главы, заключение, список используемой литературы

• 1Понятие и сущность алгоритмического движения

В «Концепции Федерального Государственного Образовательного стандарта общего образования» обосновано положение, согласно которому «…содержание образования проектирует определенный тип мышления — эмпирический или теоретический в зависимости от содержания обучения Обучение осуществляет свою ведущую роль в умственном развитии, прежде всего развитии мышления и таких его качеств как ясность, точность, последовательность, доказательность, уместность, полнота…» [4, c 17] Эти качества присущи такому мышлению как алгоритмическое, что в свою очередь говорит о приоритетности данного направления в образовательном процессе

Проблема развития алгоритмического мышления многопланова Для того чтобы понять всю значимость следует рассмотреть ключевые понятия, такие как «мышление» и «алгоритм»

Исследователи Д Хаяперн и М Гомарк дают следующие определения мышлению: «оно является функцией мозга, развивается и может развиваться только на основе ощущений, восприятии и представлений, возникающих в процессе общественно-производственной деятельности людей» [1, с 3]

Л С Выготский писал: «мышление - это актуальная деятельность субъекта, мотивирующаяся потребностями и направлением на цель, которая имеет личную значимость» Таким образом, мышление это деятельность субъекта, которая направлена на его потребности, личную значимость

Мышление - это наиболее обобщенная и опосредованная форма психического отражения, устанавливающая связи и отношения между познавательными объектами

Мышление радикально расширяет возможности человека в его стремлении к познанию всего окружающего шире, вплоть до невидимого Человек не только воспринимает окружающий мир, но и хочет его понять Понять - это, значит, приникнуть в суть предметов и явлений, познать самое главное, существенное в них Понимание обеспечивается наиболее сложным познавательным психическим процессом, который называется мышлением

В своем становлении мышление проходит две стадии допонятийную и понятийную Допонятийное мышление это начальная стадия развития мышления у ребенка, когда его мышление имеет другую, чем у взрослых, организацию; суждения детей - единичные, о данном конкретном предмете При объяснении чего-либо все сводится ими к частному, знакомому Большинство суждений - суждение по сходству, или суждения по аналогии, поскольку в этот период в мышлении главную роль играет память Самая ранняя форма доказательства - пример Учитывая эту особенность мышления ребенка, убеждая его или что-либо, объясняя ему, необходимо подкреплять свою речь наглядными примерами

При нормальном развитии наблюдается закономерная замена мышления допонятийного, где компонентами служат конкретные образы, мышлением понятийным (абстрактным), где компонентами служат понятия и применяются формальные операции

Понятийное мышление приходит не сразу, а постепенно, через ряд промежуточных этапов Так, Выготский ЛС выделял пять этапов в переходе к формированию понятий

Первый - ребенку 2-3 года - проявляется в том, что при просьбе положить вместе любые, считая, что те, которые положены рядом, и есть подходящие друг другу предметы, ребенок складывает вместе любые, считая, что те, которые положены рядом, есть подходящие - это синкретизм детского мышления

На втором этапе - дети используют элементы объективного сходства двух предметов, но уже третий предмет может быть похож только на один из первой пары - возникает цепочка попарного сходства

Третий этап проявляется в 7-10 лет, когда дети могут объединить группу предметов по сходству, но не могут осознать и назвать признаки, характеризующие эту группу

И, наконец, у подростков 11-14 лет появляется понятийное мышление, однако еще несовершенное, поскольку первичные понятия сформированы на базе житейского опыта и не подкреплены научными данными

Совершенные понятия формируются на пятом этапе, в юношеском возрасте, когда использование теоретических положений позволяет выйти за пределы собственного опыта

Итак, мышление развивается от конкретных образов к совершенным понятиям, обозначенным словом Понятие первоначально отражает сходное, неизменное в явлениях и предметах

Существует множество классификаций видов мышления

По форме выделяют 3 вида мышления:

- наглядно - действенное мышление - вид мышления, опирающийся на непосредственное восприятие предметов, реальное преобразование ситуации в процессе действий предметами;

- наглядно - образное мышление - вид мышления, характеризующийся опорой на представления и образы; функции образного мышления связаны с представлением ситуации изменений в них, которые человек хочет получить в результате своей деятельности, преобразующей ситуацию;

- словесно-логическое мышление - вид мышления, осуществляемый при помощи логических операций с понятиями Различают теоретическое и практическое, интуитивное и аналитическое, реалистическое и артистическое, продуктивное и репродуктивное мышление

2) По характеру решаемых задач бывают:

- теоретическое - это мышление на основе рассуждения умозаключений;

- практическое - это мышление на основе преобразования материальных предметов

3) По степени развернутости выделяют два вида:

- дискурсивное - это опосредованное полное логическое рассуждение (более развитое мышление);

- интуитивное - на основе непосредственных восприятий предметов и явлений окружающего мира (менее развитое мышление)

4) По степени новизны и оригинальности выделяются два вида: репродуктивное (воспроизведение) и продуктивное (творческое) мышления

Следующим составляющим термина «алгоритмическое мышление» является понятие «алгоритм»

Под алгоритмом в педагогической психологии обычно понимают точное, общепонятное описание определенной последовательности интеллектуальных операций, необходимых и достаточных для решения любой из задач, принадлежащих к некоторому классу

Согласно теории ВП Беспалько, «основными свойствами алгоритма являются:

1Определенность (простота и однозначность операций)

2Массовость (приложимость к целому классу задач)

3Результативность (обязательное подведение к ответу)

4Дискретность (членение на элементарные шаги)» [7,c15]

Таким образом, алгоритмом обучения называют такое логическое построение, которое вскрывает содержание и структуру мыслительной деятельности ученика при решении задач данного типа и служит практическим руководством для выработки навыков или формирования понятий

При обучении, например, орфографии существуют такие разновидности алгоритмов:

- алгоритмы поиска, которые обеспечивают правильное вычленение грамматических признаков и безошибочное, быстрое выявление в тексте тех мест, где надо применять один из разрешающих алгоритмов;

- разрешающие алгоритмы, служащие разграничению сходных написаний и грамматических категорий и форм

Разрешающие алгоритмы строятся по принципу задач с одним или несколькими альтернативными вопросами Алгоритмы разрешения разнородны по объему: от 3-4 шагов до 30-40 и более

Алгоритм с широким охватом орфографических правил можно назвать обобщающими Они обобщают серию однородных правил Основное преимущество обобщающих алгоритмов состоит в том, что они помогают с самого начала изучения материала формировать правильные и полные обобщения, учат школьников тому, как наиболее экономно и правильно находить ответ при решении учебно-познавательных задач

1.Алгоритм. Спосо.бы описани.я алгоритма. Учебно-методическ.ое пособ.ие дл.я учителе.й информатик.и / Сост.: Е.А. Пархоменко, Ю.В. Сюбаев.а – Коломна: Лице.й № 4, 2005

2.Бешенк.ов С.А. Ракитин.а Е.А. Матвеев.а Н.В. Непрерывны.й ку.рс информатики. – М.: "Бином", 2008.

3. Влас.ов В.К., Корол.ев Л.Н., Сотник.ов А.Н. Элемен.ты информатики. – М.: Наука, 1988.
4. Домор.яд А.П. Математическ.ие иг.ры .и развлечени.я – М.: ГИФМЛ, 1961
5. Ерш.ов А. П. Компьютеризаци.я шко.лы .и математическ.ое образован.ие // Информатик.а и образование. - 1992. - №5-6. - с.3-12
6. Ершов.а С.Г., Пуньк.о Д.И.. Осно.вы алгоритмизации. Минск, 1997 г.
7. Еса.ян А.Р., Ефим.ов В.И. .и др. Информатика. – М.: Просвещение, 1991.
8. Заварык.ин В.М., Житомирски.й В.Г., Лапч.ик М.П. Осно.вы информатик.и и вычислительно.й техники. Учебн.ое пособ.ие дл.я педагогически.х институтов. – М.: "Просвещение", 1989.
9. З.аг А.В. К.ак определи.ть урове.нь мышлени.я школьников.
10. Звонк.ин А.К., Кулак.ов А.Г., Ланд.о С.К., Семен.ов А.Л., Ше.нь А.Х. Алгоритмик.а – М.: Дрофа, 1997
11. Зорин.а Л.Я. Дидактическ.ие осно.вы формировани.я систе.м знани.й старшеклассников. М., 1978.
12. Игнать.ев Е.И. В царст.ве смекалк.и – М.: Наука, ФизМатЛит, 1987
13. Информатика. 7-9 класс. Базовы.й курс. Практику.м п.о информационны.м технология.м / П.од ред. Н. В. Макаровой.- СПб.: Питер, 2001.
14. Информатика. 7-9 класс. Базовы.й курс. Теори.я / П.од ред. Н. В. Макаровой. - СПб.: Питер, 2001.
15. Информатика. Теория, методика, задачи. Методическ.ие рекомендации. Московски.й департамен.т образования, Московски.й городско.й институ.т повышени.я квалификаци.и работник.ов народног.о образования. М., 1991.
16. Касатк.ин В. Н. Информация, алгоритмы, ЭВМ: Пособ.ие дл.я учителя. - М.: Просвещение, 1991. - 192 с.
17. Копа.ев О. В.. Алгоритм, к.ак моде.ль алгоритмическог.о процесса. К.: НПУ им. М. П. Драгоманова, 2003. 290 с.
18. Кушниренк.о А.Г. .и др. Осно.вы информатик.и и вычислительно.й техники. – М.: Просвещение, 1991.
19. Лапч.ик М.П., Семак.ин И.Г., Хенн.ер Е.К. Методик.а преподавани.я информатики. – М.: "Академия", 2007.
20. Левченк.о И. В., канд. пед. наук. Московски.й городско.й педагогически.й университе.т // Информатик.а и образован.ие №5’2003 с.44-49
21. Леден.ев В.С., Никандр.ов Н.Д., Лазутов.а М.Н. Учебн.ые стандар.ты шк.ол России. М.: Прометей, 1998.
22. Лысков.а В.Ю., Ракитин.а Е.А. Применен.ие логически.х схе.м поняти.й в кур.се информатики.
23. Макаров.а Н. В. Программ.а п.о информати.ке (системно-информационна.я концепция). - СПб.: Питер, 2001.
24. Суворов.а Н.И. О.т и.гр .и зад.ач к моделированию. Информатик.а и образован.ие №6, 1998.

26.Т.ур С.Н., Бокучав.а Т.П. Перв.ые шаг.и в ми.ре информатики. Рабоча.я тетрадь. – СПб.: БХВ – Петербург, 2002.

27. Хант.ер Б. Мо.и ученик.и работаю.т н.а компьютерах: Кн. дл.я учителя: Пер.с анг. – М.:Просвещение, 1989.
28. Шарыг.ин И.Ф. Математически.й винегрет. – М.: Издан.ие агентств.а “Орион”, 1991
29. Шауцуков.а Л. З. Информатика: Учеб. пособ.ие дл.я 10 – 11 кл.общеобразоват.учреждений/ Л.З. Шауцукова. – М.: Просвещение, 2000.
30. Шумилин.а Н.Д. Задач.и дл.я “шустриков” .и “мямликов” //3-.я научно-методическа.я телеконференци.я “Информационн.ые технологи.и в общеобразовательно.й школе” (25.11.2002 – 31.03.2003 г.) – Новосибирск, НООС