Технология алгоритмов как средство развития
логического мышления детей с умственной отсталостью.
Что такое алгоритмы?
Алгоритм — это набор инструкций для решения какой-то задачи. Всё, что мы делаем: готовим утром кофе, идём на работу, пишем код — это исполнение определённых алгоритмов. У каждого алгоритма есть исполнитель. Например, код, который мы пишем — это набор инструкций, а исполняет его компьютер. Быть исполнителем можете и вы сами, когда занимаетесь любыми повседневными задачами. Например, когда собираетесь на работу:
Знание алгоритмов помогает писать более эффективный код, правильно выстраивать архитектуру проекта и отдельных модулей, а также отсеивать операции, ненужные для решения задачи.
С помощью алгоритмов можно делить сложные задачи на более простые и складывать из их решений итоговый ответ. Они позволяют эффективнее искать по отсортированным данным или делать сортировку.
В соответствии с теорией поэтапного формирования умственных действий обучение строится таким образом, что готовых планов действий не даётся, они находятся в совместной деятельности с преподавателем. Составленный план (правило) рассматривается как способ, применение которого к разным ситуациям и составляет содержание заданий.
Алгоритмы возникли вместе с появлением математики. Школьный курс предлагает большой выбор алгоритмов: алгоритмы сложения и умножения «столбиком», приведение дробей к общему знаменателю и т.д. Кроме того, алгоритм – это точная инструкция, а инструкции встречаются практически во всех областях человеческой деятельности. Возможны алгоритмы сборки шкафа или телевизора, обработки детали, приготовления салата и т.д. Инструкция становится алгоритмом, когда удовлетворяет определенным требованиям (точность, результативность, дискретность, ясность и т.д.). Известно, что любой алгоритм можно изобразить графически или описать словами. И словесный, и графический алгоритмы должны быть понятны исполнителю.
В коррекционной школе можно формировать понятие алгоритм только как об инструкции, правиле, плане действий, а задачу по формированию алгоритмического мышления свести к составлению (исполнению) алгоритмов в виде небольшого плана для конкретного исполнителя.
Начинать работу по формированию алгоритмического мышления ребенка с недостатками в интеллектуальном развитии целесообразно с первого класса - это время адаптации ребенка в новых, непривычных для него условиях, когда все прежде построенные с родителями «алгоритмы» нуждаются в серьезной корректировке.
Чтобы поднять ребенка на новый уровень мышления, надо предварительно изучить его чувственный опыт, мир представлений, понять ход его мыслей и только после этого преступать к дисциплинированию (алгоритмизации) мышления ребенка. Истории в картинках, комиксы – яркий пример построения алгоритма из сюжетных картинок, но простое изложение сюжета ничего не даст ребенку. Сначала должна быть четко сформулирована задача, которую надо решить, спрогнозирован результат, и только потом разработан план действий, подкрепленный последовательностью из сюжетных картинок. И такой вид деятельности на каждом этапе исполнения алгоритма должен сопровождаться оценкой степени достижения желаемого результата.
Полезны такие упражнения как «черный ящик»: учащиеся знакомятся с исходной информацией и результатом, а процесс переработки информации остается скрыт от глаз ребенка. Например, яйцо - … - глазунья, зерно -…- хлеб, молоко - … - сметана. Это еще более сложный для ребенка с недостатками в умственном развитии этап мыслительной деятельности. Здесь в помощь может быть дан набор действий и задача ребенка тогда сведется к определению необходимых действий, а также расположению их в нужном порядке. При этом план действий не должен быть слишком громоздким и содержать не более 3-4 пунктов.
Описанная пропедевтическая работа на начальном этапе формирования алгоритмического (дисциплинарного) мышления всегда сопровождается различного рода нелепицами со стороны детей: неправильный выбор действий, нарушение порядка выполнения действий, пропуск действий и т.д. Как же должен на них реагировать учитель? Практика показывает, что нельзя игнорировать ошибки детей, более того следует разработать целую систему работы по их предупреждению, разбору и исправлению, целью которой стало бы с одной стороны убедить ребенка в ошибочности его решения, а с другой - поиск правильного решения поставленной задачи. Например, учеником составлен алгоритм, который не приводит по мнению учителя к нужному результату. Первое, что надо сделать – это ещё раз уточнить решаемую задачу и по возможности материализовать желаемый результат. Затем предложить ребенку, исполнить шаг за шагом составленный алгоритм и убедиться в несоответствии полученного и ожидаемого результатов. И только потом искать ошибку: заново исполнить все тот же алгоритм в прямом или обратном порядке, обращая внимание ребенка на правомерность выбора того или иного шага, на логическую связь шагов (свойство детерминированности алгоритма).
Таким образом, формируя на начальном этапе понятие «алгоритм», учитель определяет его как предписание, однозначно задающее процесс преобразования исходной информации в виде последовательности элементарных дискретных шагов, приводящих за конечное число их применений к результату.
Обучая ребенка действовать по заданному алгоритму, педагог ставит своей целью выработать у учащегося определенные навыки, умения. Ребенок с умственной отсталостью не в состоянии удержать в голове всю информацию, которую ему сообщает педагог на первом занятии по лего-конструированию: названия блоков и приемы их использования, план чтения чертежа, проверка построенного чертежа и т.д. Если разбить всю деятельность на уроке на простые алгоритмы, то получится основная программа действий и подпрограммы, к которым обращается ребенок.
Лего-конструирование – вид продуктивной деятельности, основанный на творческом моделировании (строительные игры) с использованием широкого диапазона универсальных лего-элементов.
В процессе лего-конструирования школьники развивают математические способности, пересчитывая детали, блоки, крепления, вычисляя необходимое количество деталей, их форму, цвет, длину. Дети знакомятся с такими пространственными показателями, как симметричность и асимметричность, ориентировка в пространстве. Лего-конструирование развивает и речевые навыки: дети задают взрослым вопросы о различных явлениях или объектах, что формирует также коммуникативные навыки.
Алгоритм выполнения модели из конструктора Лего:
Создание проблемной ситуации
Наблюдение натуральных объектов
Демонстрация вариативных соединений
Объяснение последовательности выполнения
Демонстрация и рассматривание картин
Сенсорное обследование деталей
Изучение при необходимости схем и чертежей
Анализ и оценка.
На начальном этапе ребята конструируют по образцу, по условиям, по простейшим чертежам и наглядным схемам. Затем начинают придумывать свои модели по определенной теме. Чаще всего, конструируя по замыслу, дети выбирают темы для своих построек на основе желаний, переживаний, сюжетом постройки могут стать любимые герои из мультфильмов или книг.
В процессе занятий техническим творчеством можно выделить 4 этапа:
постановка технической задачи;
сбор и изучение нужной информации;
поиск конкретного решения задачи;
материальное осуществление творческого замысла.
Для успешной организации конструирования необходимо соблюдать следующие условия:
оптимальное количество 5-7 человек;
детям должно хватать деталей, иначе будут возникать конфликты;
доступ к конструктору должен быть свободным, чтобы дети могли выбирать нужные им детали;
подробное знакомство детей с образцом, схемой, макетом;
обязательное стимулирование положительных эмоций и похвала ребенка во время работы;
сохранность постройки на некоторое время.
Основное внимание ребят должно уделяться самому процессу конструирования, а не его результату. Важна сама творческая деятельность и создание чего-то нового. Вопрос ценности созданной ребенком модели отступает на второй план. Однако дети испытывают большой душевный подъём, если отметить оригинальность и самобытность творческой работы. Поэтому после того, как закончены постройки, обязательно необходимо побеседовать о выполненных поделках. «Молодчина! Ты – настоящий строитель. Расскажи, что ты построил? Как ты будешь играть со своей замечательной фигуркой?».
После изготовления изделия учащиеся сравнивают результат своей работы с эталоном. Готовую коробку можно украсить аппликацией, например геометрической, опираясь на уже изученную тему «Геометрическая аппликация». Ученики самостоятельно подбирают цвета, составляют аппликацию сначала на столе, а затем украшают ею коробку. Составить геометрическую аппликацию можно с помощью компьютера, используя для этого специальную программу.
Одной из дидактических задач коррекционного образовательного учреждения является формирование мышления учащегося, развитие его интеллекта. Важной составляющей интеллектуального развития человека является алгоритмическое мышление. Наибольшим потенциалом для формирования алгоритмического мышления школьников среди естественнонаучных дисциплин обладает информатика.
Умения решать задачи, разрабатывать стратегию игры, представлять алгоритм в формализованном виде на языке исполнителя позволяют судить об уровне развития алгоритмического мышления школьников. Поэтому необходимо особое внимание уделять алгоритмическому мышлению подрастающего поколения. Поскольку алгоритмическое мышление в течение жизни развивается под воздействием внешних факторов, то в процессе дополнительного воздействия возможно повышение уровня его развития. Необходимость поиска новых эффективных средств развития алгоритмического мышления у школьников обусловлена его значимостью для дальнейшей самореализации личности в информационном обществе.
Интернет-ресурс
Печагина М. М., Прийма И. В. Формирование навыков инженерно-технического творчества дошкольников средствами лего-конструирования и образовательной робототехники в ДОУ // Актуальные исследования. 2021. №31 (58). С. 61-64.
URL:https://apni.ru/article/2758-formirovanie-navikov-inzhenerno-tekhnichesk
https://nsportal.ru/shkola/korrektsionnaya-pedagogika/library/2017/10/19/algoritmicheskoe-myshlenie-u-detey-s