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.
