INNOWACJA PEDAGOGICZNA W ZAKRESIE PROGRAMOWYM : Informatyka - Programowanie Tytuł programu: Z programowaniem na Ty DLA KLAS 4 6

Transkrypt

1 INNOWACJA PEDAGOGICZNA W ZAKRESIE PROGRAMOWYM : Informatyka - Programowanie Tytuł programu: Z programowaniem na Ty DLA KLAS 4 6 SZKOŁY PODSTAWOWEJ im. Tadeusza Kościuszki w ZESPOLE SZKOLNO - GIMNAZJALNYM w BIELANACH CZAS REALIZACJI: wrzesień 2016 czerwiec 2018 mgr Dariusz Mędrzak

2 BUDOWA PROGRAMU: 1. PODSTAWA PRAWNA 2. METRYCZKA INNOWACJI 3. CHARAKTERYSTYKA PROGRAMU 4. CEL OGÓLNY I CELE SZCZEGÓŁOWE INNOWACJI 5. TREŚCI KSZTAŁCENIA I WYCHOWANIA 6. PROCEDURY OSIĄGANIA CELÓW 7. SPODZIEWANE EFEKTY 8. EWALUACJA 9. OBUDOWA METODYCZNA INNOWACJI 10. WZÓR ANKIETY DLA UCZNIÓW

3 WSTĘP Zadaniem szkoły podstawowej jest zbudowanie mocnych podstaw, na których uczeń będzie mógł budować swoją wiedzę, odkrywać swoje zdolności i zyskiwać właściwe spojrzenie na świat. Istnieje jedna umiejętność, która stanowi tego podstawę to PROGRAMOWANIE. Z tym pojęciem powiązane są ściśle terminy: PROGRAMISTA oraz KODOWANIE, które w założeniach programu będą oznaczać: Programowanie = rozwiązywanie problemów przy pomocy komputera = funkcjonowanie we współczesnym społeczeństwie Programista = osoba efektywnie rozwiązującą problemy = człowiek twórczy i logicznie myślący, kierujący się zdrowym rozsądkiem i czytający ze zrozumieniem Kodowanie = trzeci język = zapis rozwiązanego problemu do konkretnego języka lub innej formy, w zależności od wykonawcy i danej sytuacji. O nauce Programowania coraz częściej mówi się jako o działaniu nie indywidualnym, mogącym wspierać współpracę i pracę zespołową. Zwraca się też uwagę na to, jak projekty informatyczne mogą służyć szerszej społeczności, a nie tylko ograniczać się do indywidualnej rozrywki. Programowanie obejmuje analizę konkretnego problemu, wypracowanie rozwiązania do niego w postaci algorytmu, dostosowanie algorytmu do możliwości jego wdrożenia (np. parametrów komputera) i przetłumaczenie algorytmu na odpowiedni język programistyczny czyli kodowanie. Bezpośrednio związanymi z programowaniem czynnościami są testowanie oraz debugowanie (eliminowanie błędów ze skryptu) dwie czynności, które można wykorzystać również w nauce Programowania. Ucząc w szkole podstawowej Programowania nie należy myśleć o wykształceniu przyszłych programistów lecz o pozytywnym napędzaniu poznawczo emocjonalnym i motywacyjnym oraz o kształceniu nawyków myślowych ułatwiających uczniom funkcjonowanie we współczesnym świecie. Czyż więc dla wykształcenia indywidualnych, twórczych i logicznie myślących osobowości nie warto podjąć się trudu wprowadzania działalności innowacyjnej w zakresie Programowania w klasach szkoły podstawowej? Odpowiedź jest tylko jedna i oczywista WARTO, bowiem we współczesnym świecie szansę na sukces mają ludzie aktywni, kreatywni, otwarci i mający twórcze podejście do rozwiązywania sytuacji problemowych, a to właśnie zapewnia nauka Programowania.

4 1. PODSTAWA PRAWNA Ustawa o systemie oświaty z dnia 7 września 1991 r. (Dz. U. z 2004 r. Nr 256, poz z późn. zm.) Rozporządzenie Ministra Edukacji Narodowej i Sportu z dnia 9 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków prowadzenia działalności innowacyjnej i eksperymentalnej przez publiczne szkoły i placówki (Dz. U. z 2002 r. Nr 56, poz. 506) Rozporządzenie Ministra Edukacji Narodowej z dnia 24 sierpnia 2011 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków prowadzenia działalności innowacyjnej i eksperymentalnej przez publiczne szkoły i placówki Rozporządzenie Ministra Edukacji Narodowej z dnia 8 czerwca 2009 r. w sprawie dopuszczania do użytku szkolnego programów wychowania przedszkolnego, programów nauczania i podręczników oraz cofania dopuszczenia (Dz. U. z2009 r., Nr 4, poz. 18). Rozporządzenie Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego z dnia 31 sierpnia 2012 r. w sprawie warunków prowadzenia działalności innowacyjnej i eksperymentalnej przez publiczne szkoły 2. METRYCZKA INNOWACJI Rodzaj innowacji: Tytuł innowacji: Miejsce realizacji: Innowacja programowa Z programowaniem na Ty. Szkoła Podstawowa im. Tadeusza Kościuszki w Zespole Szkolno Gimnazjalnym w Bielanach, Bielany, ul. Łęcka 2 Czas realizacji: do r. Zakres innowacji: W ramach zajęć obowiązkowych z zajęć komputerowych 1h w miesiącu (po 10h na oddział) Uczestnicy programu: Uczniowie klasy 4 z kontynuacją w klasie 5 i 6 Uczniowie klasy 5 z kontynuacją w klasie 6 Realizator: mgr Dariusz Mędrzak 3. CHARAKTERYSTYKA PROGRAMU Punktem wyjścia do opracowania programu innowacji była dla mnie propozycja zmian w obowiązującej Podstawie Programowej Kształcenia Informatycznego. Poszerzenie zapisów o kształcenie w zakresie informatyki (w tym także programowania), spójnego na wszystkich etapach edukacyjnych i adresowanego do wszystkich uczniów (Podstawa Programowa Kształcenia Informatycznego - propozycja zmian. ) wzbudziło we mnie chęć

5 uświadomienia uczniom, że wbrew ogólnemu przekonaniu komputer nie jest sterowany myszką czy klawiaturą, lecz umysłem. Moim celem jest nauczyć dzieci rozwiązywania problemów przy pomocy dostępnych narzędzi, a nawet pokonywania ograniczeń tych narzędzi dzięki pomysłowości, doświadczeniom i wiedzy z innych przedmiotów. Nie chodzi tu o wychowanie młodych informatyków. Chodzi o wychowanie ludzi, którzy zrozumieją w jaki sposób działa otaczający ich świat i którzy wiedzą, jak w takim świecie tworzyć, pracować i funkcjonować. Tworząc program innowacji Z programowaniem na Ty oparłem się na stwierdzeniu, że: Nauka programowania nie ma służyć przygotowywaniu zawodowemu przyszłych programistów ( ) Za jakiś czas prawie każdy zawód wymagać będzie jakichś umiejętności związany z programowaniem. (Sochacka B., Lipski G.: Jak uczą programowania na świecie?. Dobre praktyki nauki programowania dla dzieci. Wyd.: CEO, Warszawa 2015). Dlatego zakładam, iż naukę Programowania w klasach 4-6 wykorzystam do: projektowania nowych produktów, tworzenia multimediów (animacji), przetwarzania danych Program stanowi formę innowacyjną w zakresie realizacji treści nauki Programowania w II etapie edukacyjnym szkoły podstawowej. Zakładam również, że realizując program innowacji nauka Programowania stanie dla każdego ucznia przygodą, dobrą zabawą i przyjemnością ze zdobywania wiedzy i rozwijania umiejętności. Idea, która przyświeca programowi innowacji Z programowaniem na Ty jest zarazem jej celem nadrzędnym. 4. CELE DYDAKTYCZNO WYCHOWAWCZE PROGRAMU Cele ogólne i szczegółowe programu wynikające z podstawy programowej kształcenia informatycznego: Rozumienie, analizowanie i rozwiązywanie problemów na bazie logicznego i abstrakcyjnego myślenia, myślenia algorytmicznego i sposobów reprezentowania informacji. Programowanie i rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem komputera oraz innych urządzeń cyfrowych: układanie i programowanie algorytmów, organizowanie, wyszukiwanie i udostępnianie informacji, posługiwanie się aplikacjami komputerowymi. Posługiwanie się komputerem, urządzeniami cyfrowymi i sieciami komputerowymi, w tym: znajomość zasad działania urządzeń cyfrowych i sieci komputerowych oraz wykonywania obliczeń i programów. Rozwijanie kompetencji społecznych, takich jak: komunikacja i współpraca w grupie w tym w środowiskach wirtualnych, udział w projektach zespołowych oraz organizacja i zarządzanie projektami. Przestrzeganie prawa i zasad bezpieczeństwa. Respektowanie prywatności informacji i ochrony danych, praw własności intelektualnej, etykiety w komunikacji i norm współżycia społecznego; ocena zagrożeń związanych z technologią i ich uwzględnienie dla bezpieczeństwa swojego i innych.

6 Rozumienie, analizowanie i rozwiązywanie problemów. Uczeń: I. Tworzy i porządkuje w postaci sekwencji (liniowo) lub drzewa (nieliniowo) informacje, takie jak: obrazki i teksty ilustrujące wybrane sytuacje, opisy rzeczy różnych rodzajów (np. zwierząt, kwiatów), planuje w ten sposób późniejsze ich zakodowanie za pomocą komputera. Formułuje w postaci algorytmów, zapisanych w różnej postaci, polecenia składające się na: znane uczniom algorytmy z różnych przedmiotów, np. pisemnego wykonania działań ma-tematycznych, sterowanie robotem lub innym urządzeniem, osiągnięcie postawionego celu, np. znalezienie elementu w zbiorze nieuporządkowanym lub uporządkowanym, porządkowanie różnorodnych elementów według ustalonego kryterium. W algorytmicznym rozwiązywaniu problemu wyróżnia podstawowe kroki: określenie celu do osiągniecia, znalezienie rozwiązania problemu dla przykładowych danych, opracowanie rozwiązania, zaprogramowanie rozwiązania i przetestowanie poprawności programu na przykładach. II. Programowanie i rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem komputera i innych urzą-dzeń cyfrowych. Uczeń: Projektuje, tworzy i zapisuje w wizualnym języku programowania pomysły historyjek, rozwiązania problemów i proste algorytmy z wykorzystaniem poleceń sekwencyjnych, iteracyjnych i warunkowych oraz zdarzeń jednoczesnych. Testuje na komputerze swoje programy pod względem zgodności z przyjętymi założeniami o efektach ich działania, objaśnia przebieg działania programów. Posługuje się podstawowymi aplikacjami komputerowymi (edytory, arkusz, program prezentacyjny), na swoim komputerze lub w sieci, do przygotowania opracowań związanych z rozwiązywanymi problemami, indywidualnie lub zespołowo. Wyszukuje w sieci potrzebne informacje i zasoby edukacyjne nawigując między stronami. Gromadzi, selekcjonuje, porządkuje i przechowuje informacje w komputerze lub w innych urządzeniach. Posługuje się siecią komputerową (szkolną, siecią Internet) jako medium komunikacyjnym. Pracuje w wirtualnym środowisku (na platformie, w chmurze), stosując się do sposobów i za-sad pracy w takim środowisku. Korzysta z innych urządzeń elektronicznych, poza komputerami, takimi, jak: kalkulator, urządzenia mobilne, w rozwiązywaniu problemów i uczeniu się. Tworzy program sterujący robotem lub innym urządzeniem, w szczególności robot może być wirtualny, na ekranie komputera.

7 III. Posługiwanie się komputerem, urządzeniami cyfrowymi i sieciami komputerowymi. Uczeń: Opisuje podstawowe elementy składowe komputera i sprawnie posługuje się nim i jego urządzeniami zewnętrznymi. Schematycznie przedstawia budowę i funkcjonowanie sieci komputerowej, szkolnej, domowej i sieci Internet. Organizuje swoje pliki zgromadzone w komputerze, bezpiecznie instaluje nowe programy. Korzysta z urządzeń do nagrywania obrazów, dźwięków i filmów (za pomocą telefonów komórkowych i aparatów fotograficznych). Rozpoznaje i radzi sobie, z ewentualną pomocą nauczyciela, z prostymi awariami oprogramowania, komputera i urządzeń zewnętrznych. IV. Rozwijanie kompetencji społecznych. Uczeń: Uczestniczy w zespołowym rozwiązaniu problemu posługując się środkami komputerowymi, takimi jak: poczta elektroniczna, forum, wirtualne środowisko kształcenia, portal społecznościowy. Identyfikuje i docenia korzyści płynące ze współpracy nad wspólnym rozwiązywaniem problemów, jak i ze zdrowej rywalizacji. Respektuje zasadę równości w dostępie do technologii i do informacji, m.in. w dostępie do komputerów w społeczności szkolnej. Określa zawody i wymienia przykłady z życia codziennego, w których są wykorzystywane kompetencje informatyczne. V. Przestrzeganie prawa i zasad bezpieczeństwa. Uczeń: Rozumie, że niewłaściwe postępowanie w posługiwaniu się technologii konsekwencje. Uznaje i respektuje prawo do prywatności danych i informacji oraz prawo do własności intelektualnej. Zauważa zagrożenia związane z powszechnym dostępem do technologii oraz do informacji i wystrzega się ich. Stosuje profilaktykę antywirusową i ochronę przed innymi zagrożeniami dla komputerów i informacji. Cel strategiczny programu innowacji: Nauczyć uczniów rozwiązywania problemów przy pomocy dostępnych narzędzi komputerowych, dzięki kreatywności, pomysłowości, doświadczeniom i wiedzy z zakresu innych przedmiotów. Cele szczegółowe w odniesieniu do założeń programu innowacji wyznaczają zarazem zakres rozwijanych umiejętności : - zdobycie określonej wiedzy z zakresu informatyki i programowania, - czytanie ze zrozumieniem,

8 - kształcenie myślenia logicznego, kreatywnego, analitycznego, algorytmicznego, matematycznego i krytycznego, - samodzielność, precyzja, odwaga, wytrzymałość, - twórcze rozwiązywanie problemów z wykorzystaniem komputera, - właściwe dobieranie narzędzi informatycznych do wykonywanych zadań, - prezentacja swoich pomysłów, - praca zespołowa, - komunikacji między ludźmi, - wykorzystanie różnych dziedzin i przedmiotów, - odniesienie sukcesu np. poprzez samodzielne stworzenie działającego programu, gry, animacji, itp., - tworzenie własnych oryginalnych prezentacji i animacji, - projektowanie, - aktywne i odpowiedzialne przygotowania do życia w społeczeństwie informacyjnym 5. TREŚCI KSZTAŁCENIA Program innowacji pedagogicznej zakłada skorelowanie treści dotyczących programowania z treściami kształcenia i wychowania wynikającymi z obowiązku realizacji podstawy programowej i programu nauczania w kl Naukę Programowania zdecydowałem się oprzeć na: - pokazywaniu uczniom rzeczywistych, opartych na składniach języków programowania, - projektowaniu nowych produktów, - tworzeniu multimediów (animacji), - przetwarzaniu danych, -znajomości prostych algorytmów z wykorzystaniem poleceń sekwencyjnych, iteracyjnych i warunkowych oraz zdarzeń jednoczesnych. Innowacja będzie realizowana w oparciu o narzędzia programowania: Logo, Baltie, Macromedia Flash. 6. PROCEDURY OSIĄGANIA CELÓW Programowanie to wiedza łatwo przyswajalna. Jego podstaw może nauczyć się każdy. Każdy może nauczyć się prostych języków kodowania i zrozumieć podstawy ich działania. Wszystko zależy od tego, jak przekazywana jest wiedza. Kolejne etapy edukacji dostosowywane są do wieku ucznia. W przypadku najmłodszych dzieci nauka programowania sprowadza się przeważnie do wykształcenia pewnego sposobu myślenia o językach kodowania jako ścieżce do celu i sposobie wyciągania logicznych wniosków. Efektywna realizacja programu zależy od przestrzegania szeregu zasad psychodydaktycznych. Część z nich stanowi konsekwencję respektowania norm kontraktu grupowego, część wynika z roli, jaką na zajęciach twórczych powinien odgrywać nauczyciel, a część jest związana z prawidłowościami i mechanizmami procesu twórczego i trenowaniem dyspozycji twórczych. Do nauki programowania w grupie niezbędne jest posiadanie umiejętności skutecznej komunikacji, która stanowi istotę przekazywania innym struktury danego

9 skryptu, dyskutowania o przyjętych rozwiązaniach i tłumaczenie użyteczności danego programu oraz autoprezentacji. Rola nauczyciela w trakcie realizacji programu polegać będzie na dostarczaniu uczniom odpowiednich modeli sytuacji problemowych, ukazywaniu standardowych rozwiązań oraz kierowaniu pracą uczniów tak, aby każdy mógł osiągnąć swój drobny sukces i nabył nowe umiejętności. Z jednej strony nauczyciel będzie pełnił funkcję przewodnika, a z drugiej funkcję facylitatora, ułatwiającego uczniom osiąganie zaplanowanych celów, kreującego odpowiedni klimat, pobudzającego samodyscyplinę uczniów, dostarczającego różnorodnych materiałów, dzielącego się odpowiedzialnością za efekty pracy. Metody pracy: - metody problemowe [poszukujące] stwarzanie sytuacji problemowej, - zadania problemowe [podstawa i punkt wyjścia do przyswojenia nieodzownej wiedzy]; - metody podające [słowne]: wykład, instrukcja, opis, pogadanka; - metody eksponujące [oglądowe]: pokaz, film, prezentacje programów komputerowych; - metody praktyczne: ćwiczenia, projekt, eksperyment, obserwacja; - metody programowane: praca z komputerem; - metoda projektów; - uczenie się przez osobiste doświadczenia Przykładowy tok zajęć: - wykład fakultatywny (5min) - lekcja lub praca projektowa (30 min) - prezentacje projektów uczniów (5 min) Wykłady będą zorientowane wokół konkretnego tematu. Małe zestawy treści dokładnie omawiane, a temat dyskutowany przez uczniów w klasie i wyjaśniany sobie nawzajem. Po wykładzie będzie czas prawdziwego kodowania. Przez czas pierwszych trzech miesięcy uczniowie będą pracować na lekcjach każdy w swoim tempie w klasie i będą realizować projekty wspólnie. W ramach projektów praca odbywać się będzie w 3-4 osobowych grupach. Na końcu każdej lekcji nastąpi prezentacja projektu, nad którym pracowano, albo szczególnie ciekawego zagadnienia, które zwróciło uwagę uczniów podczas lekcji. Ocena osiągnięć uczniów: Podczas realizowanych w ramach programu zajęć nie ma miejsca na zewnętrzny przymus czy stosowanie sankcji. Wywoływanie do odpowiedzi zastąpione jest życzliwym komunikowaniem się, dzieleniem się wrażeniami i spostrzeżeniami. Każde spotkanie skupia się na aktywności uczniów. Nauczyciel pełni funkcję doradcy i przewodnika, ułatwiającego uczniom osiąganie zaplanowanych celów, kreującego

10 odpowiedni klimat, pobudzającego samodyscyplinę uczniów, wspomagającego i dzielącego się odpowiedzialnością za efekty pracy. Założeniem programu innowacji Z programowaniem na Ty jest motywacyjna ocena postępów i osiągnięć uczniów o charakterze informacyjnym. Ocena będzie równoznaczna z osobistym sukcesem każdego ucznia w oparciu o założenia oceniania kształtującego. 7. SPODZIEWANE EFEKTY Po kilku latach nauki uczeń będzie potrafił między innymi: - posługiwać się nowoczesnymi technologiami informacyjno-komunikacyjnymi, w tym także dla wyszukiwania i korzystania z informacji, - planować i realizować praktyczne działania techniczne (od pomysłu do wytworu), - wykonać grę i prostą animację - wykonać prezentację - pracować w grupie, wykazywać poczucie odpowiedzialności za wynik drużyny, - dokumentować swoją pracę, - podejmować decyzje, oceniać, komunikować się z innym, - wykorzystać wiedzę informatyczną do rozwiązywania zadań praktycznych, - przestrzegać zasad netykiety w Internecie, - zaprojektować i utworzyć programy w procesie rozwiązywania problemów, - w programach zastosować: instrukcje wejścia/wyjścia, wyrażenia arytmetyczne i logiczne, instrukcje iteracyjne, instrukcje warunkowe, funkcje i procedury z parametrami i bez parametrów oraz odpowiednie struktury danych: zmienne, tablice, struktury dynamiczne, grafy (drzewa); - testować swoje programy, weryfikować ich poprawność, objaśniać przebieg ich działania dla różnych danych; - zastosować inne narzędzia (aplikacje) do komputerowego rozwiązywania problemów, np. arkusz kalkulacyjny 8. EWALUACJA Przedmiotem ewaluacji będzie: - użyteczność innowacji, - trafność przedsięwzięcia, - efektywność, - interaktywność (czy efekty innowacji służyć będą innym), - trwałość, Sposoby ewaluacji: - obserwacja, - ankieta ewaluacyjna wśród uczniów, - prezentacje wytworów uczniów, - stawianie uczniom pytań na temat mocnych i słabych stron zajęć,

11 9. OBUDOWA METODYCZNA Filiciak M., Sijko K., Tarkowski A : Nauka programowania w szkołach. Czas na upgrade? Wyd.: Centrum Cyfrowe Projekt: Polska, Warszawa 2013 Sochacka B., Lipski G.: Jak uczą programowania na świecie?. Dobre praktyki nauki programowania dla dzieci. Wyd.: CEO, Warszawa 2015 Soukup B.: Nauka programowania zamiast przedmiotu informatyka w szkołach podstawowych. [W:] Człowiek - Media - Edukacja. Red. naukowa: J. Morbitzer, D. Morańska, E. Musiał. Wyd.: Wyższa Szkoła Biznesu w Dąbrowie Górniczej, Dąbrowa Górnicza 2015, s , ISBN Propozycje zmian do projektu nowej podstawy programowej: MEN Projekt nowej podstawy programowej kształcenia informatycznego: MEN Netografia:

12 Załącznik nr 1 WZÓR ANKIETY DLA UCZNIÓW Oceń zajęcia z programowania. Zaznacz właściwą odpowiedź. 1. Czy chętnie uczestniczyłeś/uczestniczyłaś w zajęciach programowania? TAK NIE 2. Czy ćwiczenia, które wykonywałeś/wykonywałaś podczas zajęć były ciekawe? TAK NIE 3. Czy podczas zajęć z programowania zdobyłeś/zdobyłaś nowe umiejętności informatyczne? TAK NIE 4. Czy jesteś zadowolony z efektów swojej pracy? TAK NIE 5. Wystaw ocenę zajęciom z programowania