Maciej Krzywda-Pogorzelski | współautor projektu, redaktor naczelny EiSystem

Wojciech Jedynak | specjalista nauczania z wykorzystaniem metod szachowych

maj 2017

Kolejne fazy wprowadzanie informatyki i zajęć komputerowych w edukacji:

• posługiwania się sprzętem i oprogramowaniem,

• udział w społeczeństwie informacyjnym,

• programowanie jako metoda rozwiązywania problemów.

Pierwsze dwa wynikały z zauważalnych zmian w naszym otoczeniu.

…trzecia nie jest równie oczywista.

• Dosłownie tłumacząc „myślenie komputacyjne” to „myślenie obliczeniowe”.

• W języku angielskim (compute – computer) i w polskim (obliczać – maszyna licząca) nasuwa się skojarzenie z komputerem.

• Mimo, że komputery są coraz „inteligentniejsze” słusznie uznajemy myślenie (ludzkie) i obliczanie (komputerowe) za odmienne sposoby działania.

Ten ciąg niezamierzanie szkodliwych skojarzeń może nas doprowadzić do paradoksalnego określenia „myślenie bezmyślne”.A przecież nie o to nam chodzi.

• Krab poruszając się w pionie i w poziomie chce dojść do muszli. Porusza się tylko po pustych polach między przeszkodami z rafy.

• Krabowi przeszkadzają cztery zwierzęta: murena, meduza, ślimak i ośmiornica.

• Zwierzęta te mogą zaatakować kraba w kierunkach oznaczonych kropkami na odległość jednego pola; murena jest wyjątkiem – wprawdzie atakuje tylko w jedną stronę, ale za to na odległość dwóch pól.

• Czy da się ustawić te zwierzęta w miejscu znaków zapytania, w taki sposób, żeby krab mógł dojść do muszli?

• Możemy ustawiać 4 zwierzęta w dowolnym porządku w miejscu znaków zapytania i sprawdzać czy krab ma wolną drogę do muszli.

• Będziemy musieli sprawdzić 24 układy po 4 zwierzęta każdy (4! = 4*3*2*1).

Tak wyobrażamy sobie działanie komputera

• Metoda jest pracochłonna, nudna i do tego większość z nas się pomyli i niektóre układy zwierząt powtórzy, a inne pominie.

Spróbujmy inaczej…

–

1. Określiliśmy możliwe drogi kraba – dzięki temu łatwiej weryfikować ustawienie zwierząt.

2. Wybraliśmy w problemie małe pod-problemy, które da się rozwiązać osobno. Zaczęliśmy od najbardziej kłopotliwych zwierząt.

3. Wystarczyło 13 pojedynczych kroków, żeby znaleźć rozwiązanie i przy okazji udowodnić, że to jedyny możliwy układ zwierząt pozostawiający krabowi wolną drogę do muszli.

Nie rozważaliśmy wprost wszystkich możliwych rozwiązań.

Wybraliśmy „sprytną” drogę pomijając to, co mało istotne.

Nie myśleliśmy jak komputer!

…a jednak nasze rozwiązanie miało wiele wspólnego z informatyką.

Myśleliśmy tak, jak powinien myśleć programista!

To przede wszystkim umiejętność dedukcji, myślenia analitycznego i algorytmicznego.

W takim rozumieniu to również metoda rozwiązywania problemów oparta na:

• określaniu istoty samego problemu,

• rozkładaniu problemu na elementy składowe,

• znajdowaniu prawidłowości i reguł,

• eliminowaniu tego co nieistotne,

• tworzeniu rozwiązań krok-po-kroku,

• znajdowaniu i poprawianiu błędów.

Od tysiącleci stosujemy je:

• w grach strategicznych i logicznych,

• do rozwiązywania zawodowych problemów,

• do podejmowania życiowych decyzji.

W dzisiejszych czasach także

• do analizowania wielkich zbiorów danych (Big Data),

• do korzystania z internetu rzeczy,

• …do programowania.

Programowanie w nauczaniu wczesnoszkolnym obejmuje cegiełki takiego myślenia:

• przypisywanie znaczenia do znaku, znajdowanie rytmów, znajdowanie prawidłowości, rozumienie związków przyczynowo-skutkowych, rozumienie kolejności zdarzeń, odwracanie operacji….

Ale to wszystko już było (i wciąż jest bardzo potrzebne) – jednak esencją naszego zadania jest wykształcenie umiejętności wykorzystania tych cegiełek do rozwiązywania problemów!

Mamy kolejną okazję by zrewidować lub utrwalić metody dobrane do wieku i celu edukacji. Uczmy:

• przez zabawę – w ruchu i w działaniu,

• konkretnie – w zakresie języka, obrazu, dźwięku i fabuły,

• na dywanie – przy pomocy zadań i gier w wymiarze całej klasy,

• w realnej przestrzeni – bez tabletu i bez komputera, oswajajmy uczniów z tablicą multimedialną i sterowaniem przez ruch.

W nauczaniu wczesnoszkolnym kluczową rolę pełni wychowawca, niemniej niektóre zajęcia są prowadzone przez innych nauczycieli.

• nauczyciel edukacji wczesnoszkolnej nie musi być matematykiem ani biologiem,

• nie musi być też informatykiem, żeby uczyć programowania,

• kluczowe są umiejętności pedagogiczne i przełamanie oporów przed informatyką.

Elementy zestawu:

Program nauczania podzielony na 32 tematy

Przewodnik metodyczny w czterech częściach

Scenariusze zajęć

Kartonowe pomoce dydaktyczne

Karty pracy

Obudowa gamifikacyjna

Oprogramowanie multimedialne

Metody pracy:

Ćwiczenia w rzeczywistej przestrzeni

Ćwiczenia z kartonami na klasowym dywaniku

Ćwiczenia ruchowe

Indywidualne ćwiczenia na kartach pracy

Ćwiczenia i zabawy multimedialne

Gry i zabawy do domu

Najprostsze, ale kluczowe dla programowania umiejętności:

analizowania złożonych czynności i dzielenia ich na czynności proste,

symbolicznego zapisywania i planowania takich ciągów czynności

odwracania ciągów i zapisywania ich od celu do startu.

Zadania, w których niezbędne jest znajdowanie wzajemnych powiązań i warunków wymaganych do pokonania kolejnych poziomów (np. kluczy do bram w labiryncie).

Przechodzimy stopniowo od rozwiązywania z góry ustalonych zadań do samodzielnego budowania sytuacji problemowych i konstruowania gier.

Samodzielne wymyślanie prostych kodów opartych na kilku znakach.

Dzieci nie tylko poznają kody sygnałowe, ale też samodzielnie je budują i weryfikują ich skuteczność.

Zadania, które wymagające zaplanowania uniwersalnych poleceń dostosowanych do nieznanych wcześniej okoliczności.

Dzieci zaplanują ruch robota-odkurzacza, który odkurzy pomieszczenie o nieznanych wymiarach.

Do tego będą potrzebne nowe pojęcia i znaki, które uczniowie stopniowo sami odkryją – pętle i warunki.

Czy dzieci należy uczyć konkretnego języka programowania?

Niektórzy wskazują wybrane, najlepsze dla dzieci języki.

Inni uważają, że nieważne którego z języków uczymy, bylebyśmy jakiegoś uczyli.

A może pójdziemy o krok dalej?

Pozwólmy dzieciom tworzyć języki programowania!

Jeden wieloletni zestaw dla całych klas nauczania wczesnoszkolnego.

Trwałe pomoce dydaktyczne zamiast corocznej improwizacji.

Obudowa gamifikacyjna zintegrowana z tematem i fabułą zajęć.

Karty pracy, gry i zabawy (również do domu) zamiast zeszytów ćwiczeń.

Skrajnie proste zasady

Samo-wyjaśniająca grafika

Cały ładunek kompetencji pochodnych od szachów

Atrakcyjny zestaw dostosowany do kontekstu użycia w klasie

Nasze stoisko i warsztaty na konferencjach

Materiały edukacyjne na:

programowanie-w-ruchu.pl

Szkolenia prowadzone przez PSPiA KLANZA

redakcja@eisystem.pl

bok@eisystem.pl

www.programowanie-w-ruchu.pl