Алгоритмика и логика что это такое

Основы алгоритмики и логики

Изучение Scratch может серьезно помочь обучающимся в освоении азов алгоритмизации и программирования, создании и исследовании компьютерных моделей. Полученные знания пригодятся им для дальнейшего и более серьезного изучения программирования.
Scratch – это основа, с изучения которой обучающийся входит в мир профессионального программирования как будущий инженер-программист, разработчик приложений, технический дизайнер. Создавая свои собственные интерактивные истории и игры, они учатся разрабатывать проекты, ставить цели и задачи. Кроме того, эта среда подходит для обучения как с абстрактно-логическим мышлением, так и с преобладающим наглядно-образным мышлением.

Педагоги

Расписание

Занятия проводятся 2 раза в неделю по 2 академических часа с перерывом 10 минут для проветривания помещения и
отдыха обучающихся. Продолжительность одного занятия – 40 минут.

Содержание программы

Основные разделы программы:

Цели программы

Развитие алгоритмического мышления учащихся творческих способностей, аналитических и логических компетенций.

Результат программы

У обучающихся сформированы:

Особые условия проведения

Зачисление детей производится без предварительного отбора (свободный набор). Занятия проводятся в группах до 14 человек.

Материально-техническая база

Для организации работы центра «IT-Куб» в распоряжении «Об утверждении методических рекомендаций по созданию и функционированию центров цифрового образования «IT-Куб» от 12.02.2021 рекомендуется следующее оборудование лаборатории:

В центре «IT-Куб» действует несколько лабораторий, в том числе лаборатория для осуществления направления «Основы алгоритмики и логики».
Лаборатории оборудованы ноутбуками Asus, процессор Intel (R) Core™ i5-8256UCPU, 1,60GHz, ОЗУ 600 ГБ. Лаборатория оснащена также интерактивной доской, моноблочным интерактивным устройством, маркерной доской, МФУ.
На данном оборудовании могут выполняться лабораторные работы по курсу «Основы алгоритмики и логики», проводятся открытые занятия, защита проектов.

Источник

Основы алгоритмики и логики

Предлагаемый курс предоставляет возможности обучающимся формировать и использовать навыки программирования для решения алгоритмических задач разного уровня сложности. Помимо этого, акцент поставлен на решение различных типов математических задач средствами создания и использования компьютерных программ.

Педагоги

Смирнова Елена Сафаровна, учитель информатики высшей категории, кандидат педагогических наук.

Содержание программы

Раздел 1. Информатика и основы логики

Техника безопасности. Мини-проект «Я знаю правила». Что такое информация? Бит и Байт. Системы счисления. Двоичная система счисления. Перевод двоичного числа в десятичное. Перевод десятичного числа в двоичное. Логика и мышление. Способы решения логических задач. Способы решения логических задач. Модели объектов. Моделирование. Web – квест «Про информатику».

Раздел 2. Основы алгоритмики

Понятие алгоритма. Свойства алгоритма. Система команд исполнителя. Базовые алгоритмические конструкции. Следование. Ветвление. Цикл. Формы записи алгоритма. Программы и языки программирования. Интерактивное тестирование. Разработка мини-проекта по блоку тем об истории программирования. Защита проектов.

Раздел 3. Основы программирования на языке Scratch

Цели программы

Целью программы «Основы алгоритмики и логики» является развитие алгоритмического мышления учащихся, творческих способностей, аналитических и логических компетенций, а также пропедевтика будущего изучения программирования на одном из современных языков.

Результат программы

· составлять алгоритмы для решения учебных задач различных типов;

· выражать алгоритм решения задачи различными способами (словесным, графическим, в том числе и в виде блок-схемы, с помощью формальных языков и др.);

· определять наиболее оптимальный способ выражения алгоритма для решения конкретных задач (словесный, графический, с помощью формальных языков);

· определять результат выполнения заданного алгоритма или его фрагмента;

· составлять несложные алгоритмы управления исполнителями и анализа числовых и текстовых данных с использованием основных управляющих конструкций последовательного программирования и записывать их в виде программ на выбранном языке программирования; выполнять эти программы на компьютере;

· анализировать предложенный алгоритм, например, определять, какие результаты возможны при заданном множестве исходных значений;

· использовать логические значения, операции и выражения с ними.

Регулятивные универсальные учебные действия:

1. Умение самостоятельно определять цели обучения, ставить и формулировать новые задачи в учебе и познавательной деятельности, развивать мотивы и интересы своей познавательной деятельности;

2. Умение самостоятельно планировать пути достижения целей, в том числе альтернативные, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;

3. Умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией;

4. Умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности ее решения;

5. Владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной.

Познавательные универсальные учебные действия:

1. Умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение (индуктивное, дедуктивное, по аналогии) и делать выводы;

2. Умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;

3. Смысловое чтение.

Коммуникативные универсальные учебные действия:

1. Умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками; работать индивидуально и в группе: находить общее решение и разрешать конфликты на основе согласования позиций и учета интересов; формулировать, аргументировать и отстаивать свое мнение;

2. Формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее – ИКТ).

Готовность и способность обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию; готовность и способность осознанному выбору и построению дальнейшей индивидуальной траектории образования на базе ориентировки в мире профессий и профессиональных предпочтений, с учетом устойчивых познавательных интересов.

Сформированность целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, учитывающего социальное, культурное, языковое, духовное многообразие современного мира.

Материально-техническая база

Комплекс условий реализации программы:

Аппаратное и техническое обеспечение:

а) Рабочее место учащегося

— компьютер или ноутбук с выходом в сеть Интернет;

— установленный на каждый ПК исполнитель Scratch 3.0.

б) Рабочее место наставника

— компьютер или ноутбук с выходом в сеть Интернет;

— установленный на ПК исполнитель Scratch 3.0.

— технические средства обучения (ТСО) (мультимедийное устройство).

Источник

Применение алгоритмики в образовательном процессе для развития у дошкольников логического мышления.

Семинар-практикум «Основы алгоритмики»

Цель: повышение профессиональной компетенции педагогов ДОУ в вопросах применения алгоритмики в образовательном процессе для развития у дошкольников логического мышления.

— научить педагогов способам составления алгоритма;

— передать опыт путём прямого и комментированного показа последовательности действий, методов, приёмов и форм педагогической деятельности;

— формировать у участников мастер – класса мотивацию на использование алгоритмов в образовательной деятельности.

Оборудование: несколько видов алгоритмов для рассматривания и обсуждения, инструкции для графического диктанта, бумага в клетку, карандаши, фломастеры, составленные примеры алгоритмов из лего-конструктора на две подгруппы для практической деятельности.

Здравствуйте, уважаемые коллеги, найдите себе место поудобнее, присаживайтесь. Сегодня мы с вами постараемся разобраться в основах алгоритмики. Как вы думаете, что такое алгоритмика?

АЛГОРИТМИКА – это наука, которая способствует развитию у детей алгоритмического мышления, что позволяет строить свои и понимать чужие алгоритмы. Что в свою очередь помогает ребенку освоить различные компетенции.

Давайте попробуем ответить, что такое алгоритм?

Алгоритм – это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к исходному результату.

Алгоритм – это определенная последовательность действий, которая приводит к достижению того или иного результата. Составляя алгоритм, детально прописывают каждое действие исполнителя, которое в дальнейшем приведет его к решению поставленной задачи.

1.Линейные (из простых команд).

2.Разветвленные (если алгоритм предусматривает два варианта ответа).

3.Циклические (если действия повторяются).

1.Словесные: т.е. выраженная вербально последовательность: указания, инструкция.

2.Наглядные: схемы, формулы.

Вашему вниманию представлены некоторые виды алгоритмов. Давайте вместе порассуждаем, в каких образовательных областях мы можем их применить (идёт обсуждение)

Для чего в образовательном процессе педагог применяет алгоритмы?

— развивают логику и мышление, учат легко и успешно решать базовые жизненные «проблемы» и задачи;

— придают развивающий характер обучения;

— формируют умение планировать свою деятельность и прогнозировать результат;

— способствуют развитию речи (точность, краткость, доступность).

— хорошо развитое «мышление алгоритмами» помогает принимать лучшие решения, как поступить в новой, сложной, незнакомой ему ситуации.

Умение правильно выстраивать последовательности задач, действий, событий нужно развивать еще до школы поэтапно(не перескакивать на последующий этап без предварительного).

Средний возраст. Количество действий (шагов) увеличивается до пяти. Используются специальные игры и упражнения на использование алгоритмов.

Сейчас, в современном мире предлагается множество компьютерных программ, устройств, наборов для изучения алгоритмики и программирования. Сегодня мы предложим вам способы для составления и решения алгоритмов.

(педагогам предлагается объединиться в две подгруппы)

1 подгруппа: педагогам предлагается выполнить несколько заданий-алгоритмов.

Учим думать, прежде чем переходить дорогу! Найди ошибку в алгоритме, используя цифры.

Задание на построение алгоритма по созданию аппликации, укажите стрелками.

Самостоятельно с помощью знаков и схем составить алгоритм:

Графический диктант, следуя инструкции, вы получите результат.

2 подгруппа: Закономерность – это повторяемость, последовательность, порядок в явлениях и процессах.

Педагогам предлагается найти закономерность: «Закончи ряд», «Продолжи ряд», «Дополни ряд». Выполнить задание необходимо в парах.

Рефлексия: Вижу возможность использования алгоритмики в образовательных (ой) областях (и).

Источник

Роботы Образование Творчество

Алгоритмика – просто! Разбираем хронологию введения понятия в уроки дошкольников

Как познакомить дошкольника с понятием «Алгоритмика»? Как просто объяснить, что такое цикличность и программирование. Своим педагогическим опытом в этой области делится Гульнара Минзабировна Хисамутдинова, воспитатель МАДОУ «Детский сад №7» городского округа Красноуральск.

«Каждый человек должен учиться программировать,
потому что это учит нас думать»

Современные дети живут в эпоху активной информатизации, компьютеризации и роботостроения. Технические достижения всё быстрее проникают во все сферы человеческой жизнедеятельности и вызывают интерес детей к современной технике. В соответствии с комплексной программой «Уральская инженерная школа» в дошкольных образовательных учреждениях активно развивается техническое творчество и робототехника. Ребенок поэтапно знакомится с техническим творчеством, от элементарного конструирования постепенно переходит к алгоритмике, а только потом к программированию технических моделей.

Раскрывая понятие программирование, как процесса создания компьютерных программ, ключевыми непосредственными задачами которого являются создание и использование алгоритмов.

Алгоритмика – это наука, которая способствует развитию у детей алгоритмического мышления, что позволяет строить свои и понимать чужие алгоритмы. Поэтому в своей деятельности считаю важным уделять внимание умению видеть, понимать и использовать алгоритмы в робототехнике.

Изучая алгоритмику, дети развивают умение планировать этапы и время своей деятельности. Развивают умение разбивать одну большую задачу на подзадачи. Дети способны оценивать эффективность своей деятельности. Алгоритмика даёт возможность понять буквально, что такое последовательные действия.

В своей работе я попробовала выстроить поэтапное вхождение в алгоритмику, в зависимости от возрастных особенностей детей.

Анализ психолого-педагогических предпосылок формирования алгоритмических умений у детей дошкольного возраста показал, что дошкольники второй младшей группы еще не способны к усвоению алгоритмов, они не могут продолжительное время удерживать цель и план деятельности, точно следовать образцу, инструкции, основы алгоритмической деятельности для них еще трудны. Поэтому в этом возрасте проводила подготовительную работу по формированию данных умений. Под моим руководством в процессе игровой деятельности дошкольники осваивали нормы и правила поведения за столом во время еды, правила умывания, культурно-гигиенических навыки по использованию предметов личной гигиены, то есть действия, носящие алгоритмический характер.

Целенаправленную работу по формированию алгоритмических умений начинала со средней группы. В своей практике с детьми я использую линейные алгоритмы. Это алгоритмы, в которых все действия выполняются однократно, последовательно, в заданном порядке. Например, алгоритм кормления рыб в аквариуме: 1) взять корм, 2) открыть крышку аквариума, 3) насыпать корм в кормушку, 4) закрыть крышку аквариума, 5) постучать по стенке аквариума. В процессе работы дети учились осмысливать линейные алгоритмы и применять их в образовательной деятельности и повседневной жизни.

Алгоритмическое мышление непосредственно связано с логическим мышлением, а также, с умением мыслить абстрактно. Поэтому в своей работе я также использую лабиринты. Лабиринт – это головоломки с различными вариантами сложности. Начинаю знакомство детей с лабиринтов-веревочек, лабиринтов-ниточек, где всего один путь следования. Например, ребенку предлагается помочь зайчику найти морковку или помочь девочке дойти до дома. Ребенок, используя пальчик, карандаш или небольшие фигурки проводит по веревочке от начала пути до конечного пункта назначения.

Потом задания усложняются, в лабиринте появляется дополнительная дорожка-веревочка, на которой появляется препятствие. Например, помоги мышонку найти маму, не попав в лапы кошки. Затем переходим к лабиринтам-дорожкам, где появляется множество вариантов прохождения от входа до выхода. Ребенок учится ориентироваться в пространстве, обобщать и анализировать, развивает интеллектуальные способности, контролирует свои действия.

В своей практике использую напольную авторскую дидактическую игру «Напольный лего-алгоритм». В игре имеется игровое поле, которое разбито на квадраты, в каждом изображен рисунок и набор карточек с изображением картинок, которые используются на игровом поле. Обучение игре проходит в несколько этапов.

На 1 этапе обучения игры, ребенку предлагаю пройти по полю от клетки-старта к определенному предмету (например, кукла), передвигаясь по квадратам. Но сразу оговаривая, что двигаться можно только по вертикали и горизонтали. Затем прошу ребенка пройти по клеткам к заданному предмету, проговаривая при этом названия предметов изображенных в клетках.

На 2 этапе, помимо прохождения пути, ребенку предлагаю откладывать по порядку карточки с изображением тех предметов, по которым он передвигается. Затем, совместно с ребенком, просматриваем пройденный путь. Потом ребенку предлагаю пройти по пути, который выстроен воспитателем.

На этом этапе идет знакомство и изучение построения первых алгоритмов движения. Ребенок принимает на себя роль РОБОТА, выполняет последовательность своих действий или действий, предложенных воспитателем.

Далее ребенку предлагаю самому выстроить маршрут движения, а другому ребенку его пройти. Ребенок осваивает в игре роль ПОМОЩНИКА, помогая передвигаться по полю другому роботу.

На 3 этапе названия предметов заменяются на направления: вперед, налево, направо. Если возникала трудность в усвоении действий направо, налево, то я использовала визуальные ориентиры, например, круг синего цвета размещала слева от ребенка, круг желтого цвета размещала справа. Следовательно, действие (команда) налево выполняется как поворот в сторону синего круга, действие направо как поворот в сторону желтого круга.

В старшем дошкольном возрасте работу начинаю с использования циклического алгоритма. Это алгоритм, в котором определенная последовательность действий повторяется несколько раз, пока не будет выполнено заданное условие. Например, предложить ребенку собрать ягоды в корзину на поляне, выполняя предложенный алгоритм. 1) взять одну ягоду положить ее в корзину; 2) взять другую ягоду положить в корзину и т.д. пока не закончатся ягоды, а потом принести корзину домой. Происходит знакомство с понятием цикл и принципом построения циклического алгоритма.

Затем провожу знакомство с разветвляющимся алгоритмом. Это алгоритм, в котором проверяется некоторое условие; если оно выполняется, то осуществляется одна последовательность действий, если нет, то другая. Например, предложить ребенку помощь разделить красные и синие шары: 1) берем шар; 2) проверяем условие – «Шар красный?», 3) если да, то кладем шар в правую корзину, если нет, то в левую.

Благодаря Циклическому и разветвленному алгоритму формируются первоначальные умения по составлению алгоритмов различных видов, происходит формирование умения осуществлять целеполагание, контроль, коррекцию и рефлексию.

В старшем дошкольном возрасте использую лабиринты, но более усложненные, по принципу разветвляющегося алгоритма. С помощью этих лабиринтов ребенок не только сам проходит путь (заранее составленный) по маршруту движения, но может и сам составить свой маршрут движения для других ребят.

Далее ребенку предлагаю выложить блоки Дьенеша по начерченной схеме-картинке, например, нарисован красный большой круг, за ним синий маленький треугольник и т.д.

Затем добавляю усложнения, где задания выполняются с использованием символов-знаков игры. Например, найди фигуру, используя карточку-подсказку, которая красным цветом, большая, толстая, треугольной формы. В дальнейшем ребенок сам создает карточку-подсказку. Более сложное задание-лабиринт, где ребенку нужно пройти путь по схеме-маршруту. В игре используется принцип разветвленного алгоритма.

В игре с блоками Дьенеша ребенок учится логически мыслить, осознавать пространство, настойчиво идти к достижению цели, справляться с трудностями, проявлять инициативу, выполнять мыслительные операции. В игровой деятельности дети знакомятся с основными принципами кодирования (зашифровывания) и декодирования (расшифровывания) блоков по их свойствам.

После того как дошкольники освоили основы алгоритмики, ввожу игру «Занимательная алгоритмика». Игра предназначена для составления алгоритма маршрута движения исполнителем (фигурки человечка). Ребенку необходимо в таблице выложить из пиктограмм программу маршрута движения исполнителя согласно полученной индивидуальной схеме.

Для обыгрывания задания ребенок использует фигурки человечков. Ребенок размещает на схеме маршрута исполнителя (фигурку человечка), устанавливая его в зону старта, на клетку старта в исходное положение – лицом вперед по направлению стрелки. Исполнитель (фигурка человечка) может двигаться только по пустым клеткам. В дальнейшем в игру добавляется еще один игрок и появляется соревновательный момент.

Такая игра способствует развитию логического мышления и пространственного воображения. В процессе игры формируются важные способности и навыки для юных инженеров, составление алгоритма движения исполнителя.

Продолжая работу по обучению основ алгоритмике, использую конструктор УАРО.

Играя конструктором УАРО дети, составляя последовательные действия движения, уже используют панель управления, заставляя оживать роботов. Это в свою очередь, позволяет обучать детей процессу кодирования программ.

Программирование моделей дети производили путем перестановки программных блоков на программной плате. С помощью конструктора УАРО детьми осваивали базовые принципы программирования.

В своей работе я использую информационно-коммуникационные технологии: мобильное приложение ПиктоМир, комплекс интерактивных развивающих и обучающих игр «Волшебная поляна».

В мобильном приложении ПиктоМир главным персонажем является Робот-Вертун, который ремонтирует поля. Задание ребенок выполняет в форме игры, дискуссии, демонстрации, сотрудничества в малых группах и индивидуальной или парной работы. В процессе работы дети составляют из пиктограмм простейшие программы управления виртуальным роботом, движения которого изображаются на экране компьютера.

Комплекс интерактивных развивающих и обучающих игр «Волшебная поляна» я использую в процессе обучения одного ребенка или группы детей. С помощью данных игр дети могут с легкостью задавать роботу план действий, выполняя поставленные задачи. Например, помощь скорой помощи добраться до нужного дома, добраться на ракете до планеты.

Благодаря проведенной работе дети овладели начальными знаниями и элементарными представлениями об алгоритмике, знают компьютерную среду, включающую в себя графический язык программирования, создают действующие модели роботов-исполнителей с помощью предметов; демонстрируют технические возможности роботов исполнителей с помощью создания алгоритма их действий.

Источник