Симонова Алиса Алгоритмика и программирование как основа для дальнейшего внедрения робототехники в игровой процесс ДОО
Аннотация. В представленной статье анализируется актуальная значимость погружения ребёнка дошкольного возраста в среду программирования с использованием базовых знаний алгоритмики, рассмотрены основные робототехнические приборы, применяемые дошкольными образовательными организациями, а также основная роль андроидных устройств, программируемых самим дошкольником в процессе основного вида деятельности в ДОО – игры.
Тюленева Инна Консультация «Что такое алгоритмика?»
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. В дошкольных учреждениях активно развивается робототехника. Ребенок поэтапно знакомится с техническим творчеством, от элементарного конструирования постепенно переходит к алгоритмике, а только потом к робототехническим наборам, которые требуют программирования.
Публикация «Консультация „Что такое алгоритмика?“» размещена в разделах
Первые шаги в программировании сложны для ребенка, ведь алгоритмический стиль мышления не развит с рождения. Однако его можно сформировать. Это вполне реальная задача, даже в столь раннем возрасте.
Программа – это план будущей деятельности. Программа есть, а средств выразить этот план в какой-то материальной форме у ребенка нет.
Если ребенку дать новую игрушку с пультом управления. Объяснить, как устроена игрушка, какие кнопки есть на пульте и какую задачу управления игрушкой нужно решить, то ребенок окажется способным не только решить задачу методом проб и ошибок, но и объяснить ЕЩЕ ДО НАЧАЛА РЕШЕНИЯ, какие кнопки на пульте управления и в какой последовательности он будет нажимать, чтобы достигнуть намеченной цели.
Алгоритмика– это наука, которая способствует развитию у детей алгоритмического мышления, что позволяет строить свои и понимать чужие алгоритмы. Что в свою очередь помогает ребенку освоить различные компетенции.
Занятия алгоритмикой развивают умение планировать этапы и время своей деятельности. Развивают умение разбивать одну большую задачу на подзадачи. Позволяют оценивать эффективность своей деятельности. Дают возможность понять буквально, что такое последовательные действия, более того, практически ощутить понятие «функция». Работа в команде развивает коммуникативные способности. Повышают мотивацию к познанию окружающего мира, не используя современные гаджеты.
В основу реализации задач положен деятельностный подход, и является одним из главных способов развития детской инициативы.
Для развития у детей алгоритмического мышления существует множество пособий и игр, таких как: «Пиктомир», «РобоМышь», «Занимательные алгоритмы», Мини робот «Пчелка BeeBot» и т. д.
Остановимся подробнее на некоторых из них.
1. Набор «Занимательные алгоритмы» разработан Лабораторией игровых технологий (ЛабИгр. рф) специально для проведения конкурсного этапа соревнований ИКаРёнок под названием «Путь домой». Это деревянный набор, который содержит:
– рабочее поле;
– две линейки для написания алгоритмов;
– квадратики для составления задачи;
– пиктограммы для составления алгоритмов;
– двух Лего-человечков.
Необходимо составить алгоритм движения Лего-человечка по клеточкам до Дома, используя пикторгаммы: вперед, влево-вправо и цифры, обозначающие количество шагов. Обратите внимание, что человечек движется располагается по ходу движения. При повороте человечек не передвигается вперед, а разворачивается на своем месте на 90о.
Предлагаю вам сейчас почувствовать себя участниками соревнований ИКаРёнок и пройти «Путь домой», огибая все препятствия.
Выберите, пожалуйста, человечка, которому вы будете давать команды. Для каждого человечка определен свой Старт, а Дом у них общий. Каждую свою команду вы можете сопровождать действием человечка.
Это более простой вариант составления алгоритма. Для того чтобы усложнить процесс, нужно сначала составить алгоритм, а затем его пройти человечком.
Варианты алгоритма могут самые разнообразные, дойти до забора или спрятаться от волка, главное, чтобы хватило длины линейки (двух).
2. Программируемый мини робот «Пчелка BeeBot» прекрасно подходит для применения в дошкольных учреждениях, для детей старшего дошкольного возраста. Он прост в управлении и имеет дружелюбный дизайн, в виде пчелки со сложенными крыльями. С помощью данного устройства дети могут с легкостью изучать программирование, задавая роботу план действий и разрабатывая для него различные задания (приключения).
Эта игрушка соответствует требованиям безопасности, имеет эстетичный внешний вид, отвечает психолого-педагогическим требованиям к играм и игровому оборудованию.
На спинке «пчелы» расположены элементы управления роботом.
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 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-bot используются специальные тематические коврики:
Коврик «Остров сокровищ», «Цвета и формы», «Ферма», «Город», «Лабиринт».
Я уже написала самую простую программу передвижения пчелки и предлагаю вам посмотреть, что из этого получилось
Ассортимент игровых полей-ковриков регулярно пополняется, кроме того, игровые поля можно создать самим в зависимости от цели занятия или интересов детей.
3. Следующим более сложным этапом является среда программирования и сам компьютер. В современном мире дети достаточно рано знакомятся с компьютерами и знают что собой представляет мышка, клавиатура, монитор, как включать и выключать компьютер, как открывать нужную программу. Сначала ребенок знакомится с программной средой и блоками, которые означают то или иное действие робота, а затем, подобрав нужные блоки, «пишут» программу для конкретного робота.
Публикация «Алгоритмика и программирование как основа для дальнейшего внедрения робототехники в игровой процесс ДОО» размещена в разделах
Ключевые слова: робототехника, дошкольная образовательная организация, робототехническое устройство, алгоритмика, программирование, дети дошкольного возраста, Робомышь, робот Бибо fisher-price. Yu. V. Karlova, D. V. Tupikina
Исходя из вышесказанного можно представить уровень компьютеризации, потому важно уже сегодня отнести программирование, основывающуюся на алгоритмах, к базисным навыкам и способностям. Умение верно выстраивать последовательность действий, шагов, задач и событий, необходимо развивать у ребёнка еще до перехода в среднее учебное заведение, поэтапно, начиная с развития алгоритмического мышления. Алгоритмика – это наука, учение, способное на развитие у дошкольников алгоритмического мышления; алгоритм – систематические правила, сформулированные на языке понятном исполнителю (в нашем случае – ребёнку дошкольного возраста, и определяющие цепочку действий и поступков, в результате которых, исполнитель приходит от начальных данных к необходимому результату. Цепочка действий – алгоритмический процесс, а любое воздействие – шаг. Процесс обсуждения воспитателя и воспитанников о разработке алгоритма для достижения поставленной цели – алгоритмизация.
Воспитатель в образовательном процессе использует алгоритмы для разнообразных решений множества задач, например, таких, как: – развитие логики и мышления, способность искать наилучшее и простейшее решение базовых жизненных трудностей и обучающих задач; – формирование умения планировать собственную деятельность и предсказывать получаемый результат; – содействие развитию речевых умений и навыков (доступность, краткость, точность); – развитие «мышление алгоритмами», что способно помочь брать на себя принятие лучшего решения, как поступить в новой, трудной, незнакомой ребёнку ситуации. Робототехническое программирование андроидов – это требование времени. Начальные навыки основ программирования – это способность логически мыслить, воспринимать и перерабатывать причинно-следственные связи, отыскивать большее количество решений одной задачи, обдумывать свои последующие действия. Для дошкольника программирование не является сложным процессом, ведь оно завуалированно в игровой деятельности.
Игры с интеллектуальным развитием по программированию для детей дошкольного возраста направлены на: – становление интересов дошкольников, любознательности и познавательной активности; – развитие целенаправленности, самостоятельности и саморегуляции собственных совершаемых действий; – формирование познавательно-образовательных действий, развитие сознания ребёнка; Нужно учитывать, что в основе собственной исследовательской деятельности дошкольников, построенной на спонтанном желании изучать окружающее, лежит его потребность в новых впечатлениях, проявляющаяся сначала как любопытство, затем как любознательность и, наконец, как устойчивый познавательный интерес. Обучающий бот Бибо (BeatBo) от Fisher-Price – новая разработка в области интенсивно развивающихся игр для детей различных возрастных групп, в рамках дошкольного образования. Благодаря функциональному и разумному боту ребенок станет способен проводить свой досуг в ДОО с огромным познавательным интересом и пользой. Важно понимать, что для того, чтобы начать игровую деятельность, необходимо только лишь привести робота Бибо в действие, нажать кнопку на животе или кнопочки на многочисленных ножках бота. Движения и перемещения, которые станет исполнять робот BeatBo, максимально просты и понятны, так что детям не составит труда повторить за ним все танцевальные составляющие. Также, непосредственно во время игры у бота Бибо включается подсветка обилием цветов на светодиодной LED-панели, которая ещё считается кнопкой включения Бибо. Всё это в совокупности преобразовывает игровой процесс, становясь очень эффектным. Что же касается звуковых элементов, то бот знает более сорока танцевальных и образовательных песен, разнообразных мелодий и фраз. Обоснованно считать, самой ключевой особенностью обучающего бота Бибо от Fisher-Price именно его многофункциональность.
Образовательная игрушка имеет три игровых режима, которыми может воспользоваться дошкольник:
1) Dance & Move (Танцы и Движения) – дети танцуют совместно с Бибо под живую, жизнерадостную, заряжающую энергией музыку, повторяя за ним лёгкие элементарные движения;
2) Record & Remix (Запись и Ремикс) – режим позволяет маленьким артистам записать песеню, собственную речь или любого другого рода звук, а программируемый бот Бибо будто по волшебству устроит уникальный ремикс (новая обработка созданного ранее музыкального произведения; соединение разных мелодий).
3) Learning & Games (Обучение и Игры) – дошкольники знакомятся с алфавитом (визуализировано и на слух, счетом, обучаются различать цвета, играют во всевозможные игры вместе с роботом Бибо и многое другое. Ещё одна робототехническая разработка – комплектный набор по робототехнике «Робомышь» специализирован для массовой групповой игровой деятельности в ДОО.
Игра приобретёт ещё более увлекательный характер, в случае если к набору дополнительно приобрести одну или несколько Робомышей, которые позволят расширить формы организации занятий:
1. Программирование по образцу – поручения предоставляются в форме – сделай, повтори, как я. В основной базе лежит подражательная ситуация;
2. Программирование по чертежам и схемам – развивается нагляднообразное мышление, посредством зрительного восприятия;
3. Программирование по теме – происходит создание лабиринтов по заданной воспитателем теме, актуализация и укрепление умений, навыков и знаний.
При реализации проекта по внедрению программируемого робота в игровой процесс у дошкольников формируются:
умения и навыки программирования, алгоритмизация игровой деятельности;
предпосылки к учебной деятельности;
ориентация в пространстве и на плоскости;
коммуникативные способности: дошкольникам легче идти друг с другом на контакт; учатся в процессе программирования игрового робота договариваться между собой;
внедрение и использование робототехнических устройств и приборов, разрешает овладевать элементами компьютерной грамотности, вводить информационные технологии в непрерывный образовательный процесс.
В заключении можно сделать вывод, главной задачей является формирование у дошкольников интереса к исследовательской работе, а именно к техническому творчеству. Данная техническая задача, в первую очередь, настоятельно требует соблюдения особенных критерий и условий обучения, но она необходима для развития алгоритмического интеллекта дошкольников, так как подобный интеллект не только улучшает общую готовность ребёнка к новым открытиям, но и улучшает его продуктивность, эмоционально его стабилизирует, а также позволяет идти в ногу со временем, что несомненно улучшит его положение в социуме в целом.
Список используемых источников и литературы
1. Гогоберидзе, А. Г. Дошкольная педагогика с основами методик воспитания и обучения : Учебник для вузов. Стандарт третьего поколения / А. Г. Гогоберидзе, О. В. Солнцевой. С Пб. : Питер, 2013. 464 с.
2. Ильина И. В., Чернобровкин В. А. Использование робототехники при подготовке будущих педагогов дошкольного образования // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования. Тезисы докладов 77-й международной научно-технической конференции. 2019. С. 450-451.
3. Чернобровкин, В. А., Карлова, Ю. В. Особенности игровой деятельности старших дошкольников с использованием андроидного робототехнического устройства «умная пчела» // Мир детства и образование. 2020. С. 100-104.
4. Чернобровкин, В. А., Кувшинова, И. А., Бачурин И. В. Использование образовательной робототехники в сфере дошкольного образования // Современные наукоемкие технологии. 2019. № 11/1. С. 205-209; URL : 318 ( дата обращения: 25.05.2021).
5. Четина, В. В. Особенности внедрения робототехники в образовательный процесс / // Наука и перспективы РСППУ. № 2. 2017. С. 10.