ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Теоретические основы развития алгоритмической культуры в процессе обучения информатики 6
1.1 Сущность понятия «алгоритмическая культура», его составляющие 6
1.2 Структура и содержание алгоритмической линии в школьном курсе
информатики 13
1.3 Робототехника, как инструмент развития алгоритмической культуры
учащихся 20
Выводы по 1 главе 26
Глава 2. Факультативный курс «Введение в робототехнику на базе LEGO Mindstorms EV3» 28
2.1 Технологические возможности конструктора «LEGO Mindstorms
EV3» 28
2.2 Результативно-целевая модель курса 39
2.3 Содержание факультативного курса "Введение в робототехнику на
базе LEGO Mindstorms EV3 " 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 49
ПРИЛОЖЕНИЕ А 53
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 70
В век информатизации и автоматизации современные информационные технологии оказывают большое влияние на повседневную жизнь современного человека. Роль подготовки молодежи в области информатики и информационных технологий продолжает оставаться очень высокой. Информационная компонента остается ведущей составляющей технологической подготовки человека в какой бы сфере деятельности ему не пришлось работать в будущем.
Начальный уровень информационной грамотности школьника для его успешной работы в технической системе «человек-компьютер», а также успешного взаимодействия в неформальных «безмашинных» системах «учитель-ученик», «ученик-ученик» и др., обеспечивается в процессе развития алгоритмической культуры, которая создает операционное наполнение, способное обслуживать деятельность школьника в рамках учебных дисциплин, в том числе за пределами «компьютерной» обстановки [24]. Тем самым, развитие алгоритмической культуры учащихся является одной из актуальных задач школьного образования.
Формирование алгоритмической культуры начинается с самых ранних лет жизни человека. Ее дельнейшее развитие происходит при изучении всех школьных дисциплин. Однако, ведущая роль принадлежит математике и информатике, где развитие алгоритмической культуры определяется как одна из нормативных целей обучения. С точки зрения информатики, алгоритмическая культура составляет основу компьютерной грамотности и предполагает создание у учащихся полной ориентировочной основы алгоритмизации: понимание сущности и свойств алгоритма; представление о возможности автоматизировать область деятельность человека, имеющую алгоритм этой деятельности; умение описать алгоритм с помощью определенных средств и методов; знание основных типов алгоритмических процессов и т.д.
В федеральном государственном образовательном стандарте произошло усиление и уточнение алгоритмической линии. Раздел «Алгоритмизация и элементы программирования», в процессе освоение которого развитие алгоритмической культуры происходит в большей степени, занимает центральное место в базовом курсе информатики. Однако, данный раздел информатики, характеризуется заметными трудностями для школьников, как с определением понятия алгоритма и построением алгоритмических конструкций, так и при работе с формальными языками программирования и их правильном применении. В следствии с этим, появляется потребность в изменении содержания, методов и средств, используемых при преподавании данной темы. Это становится возможным благодаря включению в учебную программу дисциплин близко связанных с информатикой и программированием.
Тем самым, внедрение в образовательную среду раздела Робототехники, предлагаемого ФГОС в качестве дополнительного, приобретает все большую значимость и актуальность в настоящее время.
Видение данной проблемы и определило выбор темы выпускной квалификационной работы: «Развитие алгоритмической культуры в процессе обучения Робототехнике»
Объект исследования: процесс развития алгоритмической культуры в школьном курсе информатики.
Предмет исследования: факультативный курс по робототехнике, как средство развития алгоритмической культуры.
Цель исследования: теоретически обосновать и разработать
факультативный курс, направленный на развитие алгоритмической культуры учащихся.
...
Роль подготовки молодежи в области информатики и информационных технологий продолжает оставаться очень высокой. Информационная компонента остается ведущей составляющей технологической подготовки человека и предъявляет высокие требования к уровню алгоритмической культуры выпускников общеобразовательной школы.
В ФГОС предприняты меры по усилению алгоритмической линии. Исходя из анализа, содержательной линии «Алгоритмы и элементы программирования» видно, что, в настоящее время, алгоритмическая линия является ведущей в школьном курсе информатики. Подробно раскрыто ее содержание и уточнены требования к предметным результатам учащихся, предъявляемым федеральным стандартом.
В примерной программе, соответствующей ФГОС, появляется новый раздел- робототехника, который пока является не обязательным для изучения и относится к дополнительным предметным результатам. Нетрудно предположить, что вскоре, пройдя через имеющиеся трудности, «Робототехника» займет одно из ведущих мест в базовой части раздела «Алгоритмы и элементы программирования».
Робототехника, в свою очередь,- отличный инструмент для наглядного представления работы алгоритмических конструкций и применение ее в процессе обучения информатики поможет развить алгоритмическую культуру учащихся.
Изучив теоретическую сторону исследования, для развития алгоритмической культуры учащихся был разработан факультативный курс "Введение в робототехнику на базе Lego Mindstorms EV3".
При составлении программы факультативного курса были рассмотрены теоретические сведения и возможности робототехнического комплекса Lego Mindstorms EV3 и программного обеспечения Lego Mindstorms EV3 Edu Edition. Разработана результативно-целевая модель курса: обоснована актуальность курса, определено место в образовательном процессе, выделены цели изучения, спланированы формируемые компетенции и планируемые результаты освоения курса. Далее, было подобрано и раскрыто содержание разделов курса, отражающее рекомендации по планированию учебного материала и методике обучения алгоритмизации с использованием основ робототехники. Каждая тема курса раскрыта с точки зрения планируемых образовательных результатов.
Включение факультативного курса "Введение в робототехнику на базе Lego Mindstorms EV3" рекомендовано параллельно с изучением раздела алгоритмизации. Материалы выпускной квалификационной работы имеют практическую значимость для возможного использования преподавателями информатики общеобразовательных учреждений.
1. Федеральный Государственный образовательный стандарт основного общего образования.
2. Примерная основная образовательная программа среднего общего образования.
3. Руководство пользователя LegoMindstorms Education EV3.
4. Вязовов С.М. Соревновательная робототехника: приемы
программирования в среде EV3 / С.М. Вязовов, О.Ю. Калягина, К.А. Слезин. - М.: Перо, 2013. - 132 с.
5. Копосов Д.Г. Первый шаг в робототехнику / Д.Г. Копосов. - М.: БИНОМ; Лаборатория знаний, 2012. - 189 с.
6. Лапчик М.П. Методика преподавания информатики / М.П. Лапчик, И.Г. Семакин, Е.К. Хеннер. - М.: Изд. центр «Академия», 2014. - 624 с.
7. Лебедев С.А. Философия науки: Словарь основных терминов. — М.: Академический Проект, 2004. — 320 с.
8. Мякушко А.А. Основы образовательной робототехники / А.А. Мякушко, Н.М. Сичинская, Ю.В. Смирнова.- М.: Перо, 2014. - 80 с.
9. Образовательная робототехника на уроках информатики и физики в средней школе / В.Н. Халамов [и др.]. -2-е изд., стереотип. - Челябинск, 2016. -160 с.
10. Овсяницкая Л.Ю. Курс программирования робота Lego Mindstorms EV3: основные подходы, практические примеры, секреты мастерства/ Д.Н. Овсяницкий, А.Д. Овсяницкий. - Челябинск, 2014. - 204 с.
11. Семакин И.Г. Примерная рабочая программа информатика 7-9 классы / И.Г. Семакин, М.С. Цветкова — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016 г.
12. Угринович Н.Д. Примерная рабочая программа информатик 7-9 / Н.Д. Угринович, Н.Н. Самылкина. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016.
13. Лучко Л.Г. Формирование алгоритмической культуры учащихся в процессе обучения базовому курсу информатики: диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук / Омск, 2013.
14. Родионова О.Н. Подготовка будущих специалистов дошкольного образования к формированию элементов алгоритмической культуры у детей 5-6 лет: диссертация ... кандидата педагогических наук: 13.00.08. Краснодар, 2013 г.
15. Газейкина А.И. Формирование когнитивных универсальных учебных действий при обучении робототехнике учащихся основной школы / А.И. Газейкина, С.Г. Пронин // Педагогическое образование в России. - Екатеринбург: УрГПУ, 2015. - № 7. - С. 42.
... всего 33 источника