Использование Лего-технологий на уроках информатики как средство повышения эффективности образовательного процесса

Информатика и ИКТ, Дополнительное образование

В статье показано как можно повысить эффективность образовательного процесса посредством применения лего-технологий на уроках информатики. Приводятся в пример фрагменты конкретных уроков информатики, на которых используются лего-конструкторы.

Использование Лего-технологий

на уроках информатики

как средство повышения эффективности образовательного процесса

Автор: Колотова Ирина Олеговна,

учитель информатики

МБОУ «Гимназия № 10 г. Челябинска»

Содержание

Введение

Лего-технологии на уроках информатики

Описание результативности опыта

Список литературы

Введение

Актуальность темы заключается в том, что ЛЕГО – это совершенно новые технологии в образовании, которые позволяют повысить мотивацию учащихся к обучению, организовать их творческую и исследовательскую работу. Лего-технологии позволяют школьникам в форме познавательной игры получить новые знания и развивать необходимые в дальнейшей жизни навыки.

Чтобы ребенок развивался, необходимо организовать его деятельность. Значит, образовательная задача состоит в организации условий, провоцирующих детское действие. Такую стратегию обучения легко реализовать в образовательной среде LEGO.

Образовательная система LEGO обеспечивает дополнительные возможности обучения, ставя оптимальные проблемы и предлагая детям оптимальные ресурсы. Ресурсы LEGO позволяют педагогам создавать благоприятную обучающую среду, и каждый вид деятельности проводит детей через структурированный процесс обучения. LEGO позволяет учить детей быть любопытными по отношению к явлениям вокруг них, то есть учить тому, как решить проблему и где искать решения и находить ответы.

Приходится признать, что традиционные методы обучения часто ограничивают естественную детскую способность учиться, т.к. предполагают достижение заранее известного данного решения, двигаясь к нему определенными типовыми путями. Результат состоит в том, что учащиеся просто воспроизводят знание вместо того, чтобы добиваться его осмысленно.

Образовательная система LEGO предлагает такие методики и такие решения, которые помогают становиться творчески мыслящими, обучают работе в команде. Эта система предлагает детям проблемы, дает в руки инструменты, позволяющие им найти своё собственное решение. Благодаря этому учащиеся испытывают удовольствие подлинного достижения.

Я работаю с учащимися 7 - 11 классов. Общий стаж моей работы в гимназии №10 8 лет.

Гимназия №10 – учреждение с углубленным изучением образовательной области «Искусство», учащиеся гимназии в большинстве своем - гуманитарии. Поэтому с такими ребятами сложнее работать. Изучение информатики дается таким ребятам сложно.

Педагогическое затруднение такого рода заставило меня задуматься над тем, как в ежедневной работе помочь детям на уроках информатики чувствовать себя комфортно.

И, конечно, размышляя над этой проблемой, я не могла не воспользоваться лего–конструктором на учебных занятиях.

Таким образом, главной идеей работы является использование лего-технологий как средства повышения эффективности образовательного процесса на уроках информатики.

Объектом данного педагогического опыта является практическая деятельность учащихся среднего и старшего звена на уроках информатики. Предметом педагогического опыта является использование лего-технологий на уроках информатики.

Цель моего опыта — повышение эффективности образовательного процесса посредством применения лего-технологий на уроках информатики.

Для достижения данной цели необходимо выполнить следующие задачи:

Курс информатики должен иметь не только практическую, но и наглядную направленность. Ученики должны на уроках не только выполнять практические работы, изучать теоретический материал, но и видеть результат своими глазами.
Для достижения этого необходима целесообразная, интересная для ученика деятельность, ведь наибольшая эффективность усвоения информации происходит именно во время практической деятельности ребенка.

Лего-технологии на уроках информатики

Информатика – это наука о закономерностях протекания информационных процессов в системах различной природы, о методах, средствах и технологиях автоматизации информационных процессов. Она способствует формированию современного научного мировоззрения, развитию интеллектуальных способностей и познавательных интересов школьников; освоение базирующихся на этой науке информационных технологий, необходимых школьникам как в самом образовательном процессе, так и в повседневной жизни.

Приоритетными объектами изучения в курсе информатики основной школы выступают информационные процессы и информационные технологии. Теоретическая часть курса строится на основе раскрытия содержания информационной технологии решения задач через такие обобщенные понятия как: информационный процесс, информационная модель и информационные основы управления.

Практическая же часть курса направлена на освоение школьниками навыков использования средств информационных технологий, являющихся значимыми не только для формирования функциональной грамотности, социализации школьников, последующей деятельности выпускников, но и для повышения эффективности освоения других учебных предметов.

Одним из важнейших понятий курса информатики и информационных технологий основной школы является понятие «алгоритм». Для записи алгоритмов используются формальные языки блок-схем и структурного программирования. Лего-технологии целесообразно использовать при изучении таких тем, как:

Алгоритмические конструкции: следование, ветвление, повторение.
Разбиение задачи на подзадачи, вспомогательный алгоритм.
Алгоритмы работы с величинами: типы данных, ввод и вывод данных.
Языки программирования, их классификация. Правила представления данных.
Правила записи основных операторов: ввода, вывода, присваивания, ветвления, цикла.
Правила записи программы.
Этапы разработки программы: алгоритмизация – кодирование – отладка – тестирование.

Рассмотрим подробнее следующую тему: «Алгоритмические конструкции: следование, ветвление, повторение».

Учитель рассказывает теоретический материал, используя лего-конструктор.

Запускается конструктор – робот едет вперед и через 5 секунд останавливается. Вопрос классу: какой вид алгоритма реализует конструктор? (ответ: линейный). Дополнительные вопросы: Что такое линейный алгоритм? Почему робот остановился?

Запускается конструктор с датчиком касания – робот едет вперед, пока не столкнется с препятствием. Вопрос классу: какой вид алгоритма реализует конструктор? (ответ: разветвляющий). Дополнительные вопросы: Что такое разветвляющий алгоритм? Нарисуйте схему действия робота. Что помешало роботу продолжить движение?

Запускается конструктор с датчиком касания – робот едет вперед, пока не столкнется с препятствием, далее робот поворачивается направо и едет вперед, пока не столкнется с препятствием и т.д. Вопрос классу: какой вид алгоритма реализует конструктор? (ответ: циклический). Дополнительные вопросы: Что такое циклический алгоритм? Нарисуйте схему действия робота. Почему робот не остановился после столкновения с препятствием?

Важным разделом курса информатики и информационных технологий основной школы является раздел «Компьютер как универсальное устройство обработки информации», в который входят следующие темы:

Основные компоненты компьютера и их функции (процессор, устройства ввода и вывода информации, оперативная и долговременная память).
Гигиенические, эргономические и технические условия безопасной эксплуатации компьютера.
Программный принцип работы компьютера. Программное обеспечение, его структура. Операционные системы, их функции. Загрузка компьютера.
Данные и программы. Файлы и файловая система.
Командное взаимодействие пользователя с компьютером, графический пользовательский интерфейс (рабочий стол, окна, диалоговые панели, меню).

Остановимся подробнее на теме: «Основные компоненты компьютера и их функции (процессор, устройства ввода и вывода информации, оперативная и долговременная память)».

Учитель проводит параллель между двумя устройствами: компьютером и лего-роботом и вместе с классом выявляет общее и различное.

	Компьютер	Лего-конструктор
память	Внутренняя (жесткий диск) внешняя (диски, флэш-карты и т.д.) Внутренняя (микрокомпьютер) внешняя(диски, флэш-карты и т.д.)
Устройства ввода	Мышка, клавиатура, сканер, микрофон	Датчик света, датчик касания, датчик звука, ультразвуковой датчик
Устройства вывода	Монитор, принтер, колонки	Дисплей, встроенные колонки
Принцип работы	Действует по заложенной в компьютер программе	Действует по заложенной в микрокомпьютер программе

Описание результативности опыта

Нет сомнений, что использование лего-технологий на уроках информатики оказывается продуктивным.

Материальными продуктами данного педагогического опыта являются дидактические материалы, разработки уроков с использованием лего-технологий на уроках информатики; открытый урок в рамках конкурса «Педагог дополнительного образования»; мастер-класс, проведенный в рамках конкурса «Сердце отдаю детям» в номинации «Техническое творчество» (2 место).
Внешние результаты:

Средний балл за ЕГЭ по информатике за последние 3 года:

2012 - 2013 учебный год – 67 баллов;
2013 - 2014 учебный год – 80 баллов;
2014-2015 учебный год – 86 баллов;

Абсолютная успеваемость учащихся по предмету «Информатика» - 100 %: качественная успеваемость – 83 %.

Участие учеников в олимпиадах, конкурсах (образовательного учреждения, районных, городских, всероссийских):

2 место в районных соревнованиях по Лего – конструированию (основная категория, младшая группа);
3 место в городских соревнованиях по Лего – конструированию (основная категория, младшая группа);
1 место в районных соревнованиях по Лего – конструированию «Кегельринг» (основная категория, младшая группа);
3 место в общекомандном зачете в младшей возрастной категории в муниципальных Лего-сборах;
дипломант финального этапа V Международной Олимпиады по основам наук по информатике;
3 место в основной категории (младшая возрастная группа) муниципального этапа международных состязаний Лего-роботов.

Список литературы

Учебник. Автоматизированные устройства. ПервоРобот. К книге прилагается компакт-диск видеофильмами, открывающими занятия по теме. LEGO Group, перевод ИНТ, - 134 с., илл.;
Индустрия развлечений. ПервоРобот, сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.;
http://www.robosport.ru/ - сайт «Робототехника»;
http://www.roboclub.ru/ - Робоклуб. Практическая робототехника.;
http://9151394.ru/?fuseaction=proj.lego;
http://9151394.ru/index.php?fuseaction=konkurs.konkurs;
http://www.lego.com/education/;
http://www.wroboto.org/;
http://www.int-edu.ru/- институт новых технологий;
http://robotclubchel.blogspot.com/ - блог Роботех клуб Бреды;
Интернет –ресурсы: http://lego.rkc-74.ru/ - Ассоциация Лего;
http://www.rkc-74.ru/Page.aspx?pid=6cb9693c-cc89-41ee-a8eb-3336aa3b3d6e– страница Лего на сайте РКЦ;
http://wiki.rkc-74.ru/index.php/%D0%9B%D0%95%D0%93%D0%9E– Wiki страница «Виртуальный клуб ЛЕГО-педагогов»;
http://do.rkc-74.ru/course/view.php?id=13 – Элективный курс «Лего-ленд» (для детей 1-5 классов);
Индустрия развлечений. ПервоРобот. Книга для учителя и сборник проектов. LEGO Group, перевод ИНТ, - 87 с., илл.