УДК 373.24

Программная среда «Пиктомир» как средство формирования алгоритмических умений у детей старшего дошкольного возраста

Позднякова Наталья Владимировна – кандидат педагогических наук, доцент кафедры Теории и методики дошкольного и начального образования Тамбовского государственного университета имени Г. Р. Державина.

Ставцева Юлия Гафурьяновна – старший воспитатель Детского сада №92 г. Орёл.

Аннотация: В статье рассматривается проблема формирования алгоритмических умений у детей старшего дошкольного возраста через игровую деятельность в программной бестекстовой среде «ПиктоМир». Описываются образовательные возможности среды, позволяющие знакомить дошкольников, ещё не имеющих устойчивых навыков чтения и письма, с базовыми концепциями программирования: циклами, подпрограммами и условными операторами. Раскрываются методические аспекты работы с дошкольниками по формированию алгоритмических умений в пиктограммной среде программирования «ПиктоМир», в том числе с применением «бескомпьютерных» деятельностно-игровых активностей.

Ключевые слова: алгоритм, алгоритмические умения дошкольника, программная среда «ПиктоМир», алгоритмическая деятельность, программирование

Внедрение высоких технологий и информационных процессов в повседневную жизнь человека сформировало социально-экономический запрос на снижение возраста знакомства детей с основами программирования и алгоритмической деятельности до уровня дошкольного образования. Что, с одной стороны, актуализировало проблему формирования у дошкольников алгоритмических умений, составляющих основу алгоритмической деятельности и являющихся начальной ступенью формирования алгоритмического мышления - необходимого компонента компьютерной грамотности, а, с другой стороны, потребовало интеграции в привычный образовательный процесс ДОУ современных средств обучения, адекватных требованиям сложившегося информационного общества.

Сформированность алгоритмических умений на уровне дошкольного образования, согласно ФГОС дошкольного образования, является необходимым достижением ребенка на данном этапе и основой для овладения предпосылками учебной деятельности [3]. Таким образом, умения алгоритмического характера необходимы ребенку как в повседневной жизни, так и для успешного обучения в школе. Овладение такими умениями позволяет ребенку определять цель предстоящей деятельности и планировать ее, разбивая на элементарные шаги-действия, описывать их на понятном языке, при необходимости корректировать свои действия в соответствии со сложившейся ситуацией и правилами, которые устанавливают взрослые. 

Проблеме формирования и развития алгоритмических умений, алгоритмического мышления у детей разных возрастов посвящены исследования С. Е. Царевой, С. Д. Язвинской, А. В. Горячева и др. Вопросы развития алгоритмических способностей обучающихся в контексте формирования их алгоритмической культуры раскрываются в работах А. В. Колмогорова, А.А. Столяра, М.П. Лапчика и др. Следует отметить, что большинство исследователей, рассматривая данную проблему на ступени начального и среднего школьного образования, не уделяют должного внимания младшей возрастной группе, в частности алгоритмической деятельности дошкольника в современных программных средах.

Дети с самого рождения сталкиваются с различными алгоритмами: от правил поведения за столом и мытья рук до инструкций при работе с различными техническими устройствами. Поэтому уже в дошкольном возрасте возникает необходимость формирования умений понимать, выполнять и составлять алгоритмы.

В нашем исследовании под алгоритмом будем понимать конечную последовательность предписаний (правил, команд), в результате выполнения которых исполнителем, поставленная задача будет решена.

Вслед за Утюмовой Е.А., к алгоритмическим умениям дошкольника будем относить не только умения работать по образцу, понимать и выполнять алгоритмы, но и умения «осуществлять целеполагание, планировать свои действия, составлять алгоритм, корректировать свою деятельность, направленную на получение результата, применять сформированные алгоритмы в новых условиях, видах деятельности, объяснять свои алгоритмические действия понятным для других исполнителей языком и средствами» [4].

В рамках нашего исследования были выделены структурные компоненты алгоритмических умений дошкольников: познавательный компонент (умения выполнять предложенный алгоритм, в том числе представленный схематически, применять известные алгоритмы); коммуникативный компонент (умения общаться со сверстниками и взрослыми, сотрудничать при создании и реализации алгоритма, использовать понятные исполнителю языковые средства для описания алгоритмических действий); регулятивный компонент (умения определять цель предстоящей деятельности при помощи взрослого, соотносить действия с достижением необходимого результата, контролировать и корректировать свою деятельность).

Их успешное формирование, на наш взгляд, возможно только при наличии в ДОУ предметно-развивающей среды, наполненной современными программными средствами, адекватными возрастным и индивидуальным особенностям дошкольника и обеспечивающими его алгоритмическую деятельность. Учитывая также, что игровая деятельность является ведущей для дошкольников, программные образовательные средства должны гармонично в нее встраиваться и быть направленными на развитие умений разбивать на элементарные шаги сложные действия, планировать каждый шаг и выполнять установленные правила, а также обозначать выполненные действия знаковыми или языковыми средствами, кодировать и декодировать информацию.

Цифровая образовательная среда программирования «ПиктоМир», разработанная в НИИСИ РАН специально для дошкольников, удовлетворяет всем перечисленным выше требованиям. Интерес дошкольных образовательных учреждений к этой среде в во многом обусловлен возможностью бестекстового пиктограммного представления информации, что актуально для дошкольников, еще не имеющих устойчивых навыков чтения и письма. Привлекательный для детей интерфейс, простота использования, задания, наполненные смыслом для дошкольника, действия и результат выполнения, которые сразу видны на экране планшета или компьютера, возможность полного и пошагового выполнения команд – все это отличает «ПиктоМир» от других программных сред и делает его подходящим средством для формирования алгоритмических умений у дошкольников в процессе их всестороннего развития [2].

Единицей программно-методического обеспечения в системе «ПиктоМир» является игра, состоящая из нескольких уровней-заданий. В графической бестекстовой форме описаны стартовые условия (задана некоторая трехмерная обстановка и начальное положение Робота, действующего в данной обстановке); цель работы (выбраться из лабиринта, закрасить часть лабиринта и др.), которая должна быть выполнена роботом. Команды в программе обозначены символами, значение которых не является интуитивно понятным ребенку. Поэтому дошкольнику необходима определенная практика непосредственных действий в визуальной среде для установления четкой ассоциативной связи между знаком и его значением. Начинает с прямого управления отдельными действиями робота и осознавая смысл команд, ребенок учится программировать последовательность действий для решения поставленной задачи [1].

Для выполнения задания необходимо заполнить фиксированный шаблон программы, используя образцы пиктограмм повторителей, команд-приказов и команд-вопросов робота. Структура программы полностью определена шаблоном. Позиции в шаблоне программы и допустимая пиктограмма имеют одинаковые формы, что позволяет избежать синтаксической ошибки при составлении программы ребенком. Шаблон программы может также содержать готовые заполненные фрагменты, уровни-подсказки, что обеспечивает возможность выравнивания темпа освоения материала детьми с разным уровнем подготовки.

Среда «ПиктоМир» предполагает индивидуальные и командные активности, что способствует формированию коммуникативного компонента алгоритмических умений у дошкольников. В ходе решения общей задачи участники командной игры учатся сотрудничеству со сверстниками и взрослыми. Работая в заданной трехмерной обстановке, каждый из игроков на своем планшете составляет программу управления для своего робота так, чтобы при параллельном выполнении двух программ оба робота, помогая друг другу, выполнили общую работу. Члены команды видят на планшете общую обстановку, свою программу и программу партнера, но могут менять только свою программу, используя команды управления своим роботом. Что позволяет ребенку научиться соотносить свои действия и действия партнера с необходимым результатом, корректировать свои действия в соответствии с изменяющимися обстоятельствами и осуществлять контроль.

Целенаправленная работа по формированию алгоритмических умений у дошкольников в программной среде «ПиктоМир» ведётся преимущественно в старшем дошкольном возрасте и реализуется в модульной форме. В каждом модуле большое внимание уделяется «некомпьютерным активностям», позволяющим подготовить ребенка к введению новых для него понятий, усвоению кодов программирования, выполнению элементарных алгоритмических действий.

Основная задача первого модуля - научить дошкольников составлять, понимать и выполнять линейный набор инструкций и сформировать представление о программном управлении. В рамках этого модуля происходит знакомство дошкольников с понятиями «алгоритм», «линейный алгоритм», происходит освоение кодов программирования на базовом уровне: «шаг вперед», «поворот направо», «поворот налево».

В качестве подготовительных упражнений к введению понятия «линейный алгоритм» используются игры на выстраивание последовательности событий (составление алгоритмов «Выращиваем цветок», «Собираемся на прогулку», «Кормим рыбок в аквариуме» и др.) Ребятам предлагается расставить цифры под пиктограммами в соответствии с правильной последовательностью действий, либо соединить их линиями. В заданиях на поиск ошибки в алгоритме предлагается поменять пиктограммы местами. Для знакомства дошкольников с основными кодами программирования (пиктограммы «шаг вперед», «поворот налево», «поворот направо») используются графические упражнения: руководствуясь пиктограммами, нарисовать путь робота на клетчатом поле; раскрасить клетчатое поле в соответствии с заданной программой и др. Расширить перечень известных команд можно, добавив команду «закрась определенным цветом». Для закрепления полученных знаний предлагается выполнить алгоритмы либо с пропущенными действиями, либо с нарушенным порядком действий, либо предлагается самостоятельно составить алгоритм.

Второй модуль предполагает знакомство дошкольников с разветвленными и циклическими алгоритмами, понятиями «подпрограмма», «кодирование», «декодирование».

Начинаем знакомство с разветвляющихся алгоритмов, в которых проверяется некоторое условие, при выполнении которого осуществляется некоторая последовательность действий, если условие не выполняется, то - другая. Здесь уместно начинать с игр на отгадывание зашифрованного предмета при помощи вопросов, предполагающих ответ «да» или «нет». Затем переходить к играм с условиями, меняя которые, воспитатель формирует представление детей, что в зависимости от ответа на вопрос условия («У тебя длинные волосы?», «Ты в шортах?» и др.), выполняется одно или другое действие.

После усвоения разветвляющихся алгоритмов переходят к циклическим, в которых определенная последовательность действий повторяется до тех пор, пока заданное условие не будет выполнено. Начинать следует с построения сериационных рядов (выкладывания лент по длине, кубиков по высоте, расстановке чисел по возрастанию и т. д.), вспомнив не только не только правило их построения, но и запись алгоритма в виде блок-схемы, обратив внимание детей, что некоторые действия повторяются несколько раз.

После того, как дети усвоят элементарные действия с алгоритмами, вводят дополнительные обозначения: «повторители» (точки, обозначающие, сколько раз повторяется цикл) и «подпрограммы» (повторяющиеся циклы обозначаются буквой). Это своеобразная подготовка к работе в компьютерной учебной среде «ПиктоМир».

Третий модуль посвящен закреплению у дошкольников в процессе образовательной и игровой деятельности приобретенных алгоритмических умений и интеграции их в различные образовательные области и виды деятельности. На данном этапе детям предлагаются творческие задания «Алгоритмы окружающего мира», при выполнении которых они самостоятельно составляют алгоритмы, используя известные ранее последовательности действий и схемы, изменяя их в соответствии с ситуацией. Заметно увеличение доли самостоятельности ребенка по сравнению с предыдущими модулями.

Чрезвычайно важно чередование индивидуальной интеллектуальной деятельности по решению задач (прохождению уровней компьютерной игры) с коллективными играми и совместным обсуждением условий задач и приемов их решений. Это чередование достигается разделением каждого занятия на две части – «бескомпьютерную» и «компьютерную».

«Бескомпьютерная» часть образовательной деятельности решает задачи формирования алгоритмических умений у дошкольников без использования электронных средств обучения. Дети в процессе игровой активности учатся отдавать команды-приказы, конструировать из набора команд программы, пошагово выполнять их и находить ошибки, составляя не только устные планы и выполняя задания на бумаге, интерактивных и магнитных досках, но также изображая «Капитанов» и «Роботов» они отдают и выполняют команды, запускают роботов в лабиринте, устраивают соревнования и т. д.

«Компьютерная» часть образовательной деятельности посвящена непосредственной работе в программной среде «ПиктоМир». Работая на планшетах, дети самостоятельно или в группах составляют программы, управляя роботом в заданной обстановке.

Итак, программная среда «ПиктоМир» позволяет не только организовывать игровую алгоритмическую деятельность дошкольников в соответствии с их возрастными особенностями и интересами, но и целенаправленно формировать алгоритмические умения в деятельности, побуждающей их к открытию «новых знаний», к переносу накопленного алгоритмического опыта в новые жизненные ситуации. Интегрирование приобретенных в среде алгоритмических умений в различные виды детской деятельности, побуждает ребенка к самостоятельной постановке целей, планированию действий, составлению алгоритма с помощью знаково-символьных средств, контролю, рефлексии и оценке результатов деятельности. 

Список литературы

  1. Годовой цикл занятий "Алгоритмика для дошкольников" в подготовительных группах дошкольных образовательных учреждений / А. Г. Кушниренко, А. Г. Леонов, И. Н. Грибанова, М. В. Райко // Вестник кибернетики. 2018. № 2(30). С. 138–144.
  2. Рогожкина И. Б. Пиктомир: дошкольное программирование как опыт продуктивной интеллектуальной деятельности // Ярославский педагогический вестник. 2012. №2.
  3. Российская Федерация. Министерство образования и науки. Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта дошкольного образования [Электронный ресурс]. URL: http://minobr.gov-murman.ru/files/ Pr_1155.pdf (дата обращения: 27.03.2022).
  4. Утюмова Е. А. Формирование алгоритмических умений у детей дошкольного возраста в процессе обучения математике: дис. …канд. пед. наук: 13.00.02 – Урал. гос. пед. ун-т. Екатеринбург, 2018.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail