Развитие логического мышления у учащихся начальных классов в секции «Робототехника» при изучении программирования роботов Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Современные информационные технологии в образовательной деятельности 101

4. Шоканова А.Ш. Педагогические условия инновационно-ориентированной экологической подготовки биологов в системе высшего образования: дисс. ... доктора философии. - Алматы, 2014. - С. 4.

5. Лапчик М.П. ИКТ-компетентность педагогических кадров - Омск: Изд-во ОмГПУ 2007 - 144 с.

6. Гордейко В.В. Проблема разработки и внедрения информационных технологий в специальном образовании / В.В. Гордейко // Спецыяльная аду-кацыя. - 2008. - № 1. - С. 32-35.

7. ИКТ для инклюзивного образования. Аналитическая записка // Институт Юнеско по информационным технологиям в образовании. - 2010. -Октябрь. - 12 с.

РАЗВИТИЕ ЛОГИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ У УЧАЩИХСЯ НАЧАЛЬНЫХ КЛАССОВ В СЕКЦИИ «РОБОТОТЕХНИКА» ПРИ ИЗУЧЕНИИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ РОБОТОВ

© Бальцер Э.П.*, Портнягин И.А.*, Шарипова Э.Ф.*

МАОУ лицей № 97, г. Челябинск МАОУ СОШ № 147, г. Челябинск

Челябинский государственный педагогический университет, г. Челябинск

В данной статье подробно рассмотрено понятие «логическое мышление» применительно к детям младшего школьного возраста, отличительные особенности секции «Робототехника», как средства развития логического мышления у учащихся начальной школы, при изучении программирования роботов.

Ключевые слова: логическое мышление, анализ, синтез, сравнение, программирование, конструирование.

Образовательный стандарт нового поколения ставит перед начальным образованием новые цели. Теперь в начальной школе ребёнка должны научить не только читать, считать и писать, чему и сейчас учат вполне успешно. Ему должны привить две группы новых умений. Речь идёт, во-первых, об универсальных учебных действиях, составляющих умения учиться: навыках решения творческих задач и навыка поиска, анализа и интерпретации

* Педагог дополнительного образования МАОУ Лицей № 97.

* Педагог дополнительного образования МАОУ СОШ № 147.

* Доцент кафедры Технологии и психолого-педагогических дисциплин ФГБОУ ВПО ЧГПУ, к.п.н.

102

ПСИХОЛОГИЯ И ПЕДАГОГИКА: МЕТОДИКА И ПРОБЛЕМЫ

информации. Во-вторых, речь идёт о формировании у детей мотивации к обучению, саморазвитию, самопознанию. Все это невозможно без овладения элементами логических действий (сравнения, классификации, обобщения, анализа и др.). Все эти элементы входят в состав логического мышления. А, следовательно, формирование логического мышления можно рассматривать как одну из приоритетных задач начального образования.

Под логическим мышлением младшего школьника понимается умение ребенка самостоятельно проводить простые логические действия, такие как: анализ, синтез, сравнение, систематизация и т.д., а также более сложные, такие как составные: отрицание, утверждение, опровержение, рассуждение и т.д. [2]. Практика показывает, что простые логические действия формируются самостоятельно, по мере взросления, и познания мира ребёнком (хотя специальная методическая работа повышает уровень сформированности), а составные операции, имеющие более сложную структуру, у большинства людей сами по себе не формируются.

К логическим универсальным действиям относятся:

- анализ объектов с целью выделения признаков (существенных, несущественных);

- синтез - составление целого из частей, в том числе самостоятельное достраивание с восполнением недостающих компонентов;

- выбор оснований и критериев для сравнения, классификации объектов;

- установление причинно -следственных связей, построение логической цепочки рассуждений;

- доказательство;

- выдвижение гипотез и их обоснование [3].

На сегодняшний момент основные методические разработки по данной теме разработаны преимущественно для предметов основной школы: математики, русского языка, информатики и т.д. Также разработаны специальные упражнения, такие как «логические пятиминутки», которые могут применяться как разминка на занятиях или во внеурочной деятельности. Однако, сегодня появились новые возможности в формировании логического мышления у младших школьников. В частности, сейчас набирает обороты такое направление как «Учебная робототехника». Оно входит в предметы дополнительного образования и у данного направления есть ряд особенностей, при помощи которых, на наш взгляд, можно успешно развивать у школьников начальной школы логическое мышление.

Образовательная робототехника - средство учебного процесса, которое осуществляет значительное воздействие на развитие у учащихся начальной школы познавательных (развитие памяти, внимания, мышления, воображения, сенсорики), эмоциональных и волевых процессов, а также творческих и коммуникативных способностей, развивающихся непосредственно с та-

Современные информационные технологии в образовательной деятельности 103

кими дидактическими средствами как: авиаконструктор, радиоконструкгор и электроконструктор. Рассмотрим последний из излагаемых средств обучения - это известный всему миру электроконструктор компании LEGO (LEGO MINDSTORMS: NXT 2.0, EV3 и д.р.).

Внедрение роботов во все процессы жизнедеятельности человека отразилось и на сфере образования. Так, в соответствии с Федеральных проектом «Информатизация системы образования» 2005 г. и Национальным проектом «Образование» 2007 г. в образовательные учреждения Российской Федерации, и, в частности в школы Челябинской области были поставлены образовательные конструкторы и робототехника (LEGO, Fischertechnik и др.).

Программу курса «Образовательная робототехника» условно можно разделить на две большие части:

Конструирование - процесс создания модели, машины, сооружения, технологии с выполнением проектов и расчётов. Занимаясь конструированием, ребята изучают простые механизмы, учатся при этом работать руками, они развивают элементарное конструкторское мышление, фантазию, изучают принципы работы многих механизмов.

Программирование - процесс составления упорядоченной последовательности действий (программы) для ЭВМ; научная дисциплина, изучающая программы для ЭВМ и способы их составления, проверки и улучшения.

Именно этап программирования, на наш взгляд, позволяет наиболее эффективно развивать логическое мышление младших школьников. Этому способствует характер работы с интерфейсом среды программирования NXT-G.

Среда программирования (или как её еще называют, среда разработки) -это программа, в которой программисты пишут свои программы. Среда программирования, для конструктора LEGO NXT Mindstorms, NXT-G выполнена в интересном и интуитивно понятном, для младшего школьника стиле. Огромным плюсом этой среды являются дополнительные свойства, которые можно открыть практически для каждой команды, для более тонкой настройки робота. Это позволяет учащемуся начинать с простых логических цепочек движений робота и постепенно повышать уровень сложности в темп своему развитию.

Так, например, начиная с анализа простых роботов, их возможностей: ездить, поворачивать, ходить и т.д., можно развить такие составляющие логического мышления, как анализ и умение классифицировать предметы по определенному критерию.

Далее идет анализ более сложных роботов с датчиками, которые резко расширяют возможности простых роботов, на этом этапе учащихся: анализирует и классифицирует роботов по внешнему виду, после анализа он выдвигает гипотезу о возможностях и сферах применения этих роботов, далее используя умение составлять причинно-следственные связи, он строит ло-

104

ПСИХОЛОГИЯ И ПЕДАГОГИКА: МЕТОДИКА И ПРОБЛЕМЫ

гическую последовательность возможных действий роботов, опираясь на информацию, которую он получает от визуального анализа роботов: наличие двух и более моторов, наличие датчиков и места их расположения, а также конструкции роботов, учащийся может доказать (обосновать) свою точку зрения.

На следующем этапе учащийся учится определять функции робота, его конструкцию и наличие датчиков по программе, т.е. анализируя отдельные элементы программы, которые используются для управления отдельными частями робота(моторов и датчиков) и, их последовательность в программе, он может определить, для чего используется этот робот или выдвинуть гипотезу о его назначении или конструкции.

И на последнем этапе, когда учащийся сам собирает и программирует роботов, он использует сразу все свои знания и умения. Он начинает с планирования робота, т.е. он заранее определяет для каких целей он собирает данного робота и какие элементы управления будут использоваться для реализации его целей. После сборки робота он мысленно должен поделить цель, которую он задаст роботу, на отдельные команды, такие как: «ехать вперёд», «поверни направо», «жди срабатывания датчика касания» и т.д. и используя элементы управления, в среде программирования, он должен составить логически правильную последовательность действий для робота, чтобы он смог выполнить поставленные перед ним задачи.

На этапе программирования школьники переходят на более высокий уровень: игровая составляющая начинает уступать место серьезному продуманному изучению среды программирования, что требует вдумчивости и терпения, но в отличие в том, что итогом этой работы является рабочая модель робота, т.е. учащийся видит результаты своей работы, и это стимулирует его стремиться попробовать углубиться ещё дальше, в процессе чего и будет активно развиваться его логическое мышление.

Занятия робототехникой дают хороший задел на будущее, повышают у учеников младшего звена интерес к научно-техническому творчеству, потому что именно в этот период в них укрепляется фундамент для дальнейшей научной деятельности. Мы считаем, что занятия робототехникой являются одним из эффективных инструментов развития логического мышления, и работа в данном направлении позволит в дальнейшем обучаемому легче осваивать сложные технические объекты.

Список литературы:

1. Белонович Е.И. Развитие логического и алгоритмического мышления младших школьников [Текст] / Е.И. Белонович, И.Д. Климина // Педагогический опыт: теория, методика, практика: материалы II Междунар. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 09 апр. 2015 г.) / редкол.: О.Н. Широков [и др.]. -Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2015. - С. 14-16.

Современные информационные технологии в образовательной деятельности 105

2. Сайт Министерства образования и науки Российской Федерации [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Шр://минобрнауки.рф/документы/ 543/файл/749/приказ %20Об %20утверждении %201897.

3. Черкашина Е.А. Развитие логического мышления на уроках математики в рамках реализации ФГОС НОО [Текст] / Е.А. Черкашина // Современное образование в России и за рубежом: теория, методика и практика: материалы III междунар. науч.-практ. конф. (г. Чебоксары, 24 сент. 2014 г.) / редкол.: О.Н. Широков [и др.]. - Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2014. -С. 72-73.

ФОРМИРОВАНИЕ ПОЗНАВАТЕЛЬНЫХ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ У УЧАЩИХСЯ НАЧАЛЬНЫХ КЛАССОВ ВО ВНЕУРОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО ТЕХНОЛОГИИ

© Бальцер Э.П.* *, Портнягин И.А.*

МАОУ лицей № 97, г. Челябинск МАОУ СОШ № 147, г. Челябинск

В данной статье подробно рассмотрены требования Федеральных государственных образовательных стандартов к формированию познавательных универсальных учебных действий в начальных классах. А так же способы их эффективного формирования по средствам таких областей знаний и методов как: образовательная робототехника, теория решения изобретательских задач и проектная деятельность обучающихся на уроках технологии во внеурочной деятельности.

Ключевые слова познавательные универсальные учебные действия, теория решения изобретательских задач, проектная деятельность, внеурочная деятельность, предмет технология.

Сегодня актуальны слова «отца кибернетики» Норберта Винера «мы изменили свое окружение так радикально, что теперь должны изменить себя, что бы жить в этом новом окружении»[2]. И действительно наше окружение изменилось радикально по сравнению с прошлым веком, чего нельзя сказать про самого человека. Не зря XXI век называют веком информации, ещё несколько десятилетий назад объем информации увеличивался вдвое за 5-7 лет, то уже сейчас удваивается всего за 2-3 года.

* Педагог дополнительного образования МАОУ Лицей № 97.

* Педагог дополнительного образования МАОУ СОШ № 147.