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
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
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.
1. PODSTAWA PRAWNA Ustawa o systemie oświaty z dnia 7 września 1991 r. (Dz. U. z 2004 r. Nr 256, poz. 2572 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, 32-651 Bielany, ul. Łęcka 2 Czas realizacji: 1.09.2016 do 21.06.2019 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
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.
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.
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,
- 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. 4-6. 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
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
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,
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. 335-338, ISBN 978-83-64927-39-3. Propozycje zmian do projektu nowej podstawy programowej: MEN Projekt nowej podstawy programowej kształcenia informatycznego: MEN Netografia: http://www.baltie.net http://www.baltie.pl http://baltie.pl/download/b3/b3_podrecznik.pdf http://baltie.pl/pl/lekcje.asp http://mistrzowiekodowania.pl/ http://centrumcyfrowe.pl/strony/czasnaupgrade/
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. 1 2 3 4 5 6