Рабочая программа по внеурочной деятельности по информатике на тему «Проектная деятельность школьников в среде Scratch»

Пояснительная записка.

Цели изучения курса по информатике и ИКТ на тему: «Проектная деятельность школьников в среде Scratch» предназначена для организации внеурочной деятельности по нескольким взаимосвязанным направлениям развития личности, таким как интеллектуальное, общекультурное и социальное, что в условиях введения ФГОС является актуальным. Программа предполагает ее реализацию в кружковой форме в 5-7 классах основной школы. В процессе работы используется издание: Пашковская Ю. В. Творческие задания в среде Scratch: рабочая тетрадь. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013.

Основной целью учебного курса является обучение программированию через создание творческих проектов по информатике. Курс развивает творческие способности учащихся, а также закладывает пропедевтику наиболее значимых тем курса информатики и позволяет успешно готовиться к участию в олимпиадах по математике и информатике.

2. Общая характеристика курса

Можно ли научиться программировать играя? Оказывается, можно. Американские ученые, задумывая новую учебную среду для обучения школьников программированию, стремились к тому, чтобы она была понятна любому ребенку, умеющему читать.

Название «scratch» в переводе с английского имеет несколько значений. Это и царапина, которую оставляет Котенок — символ программы, и каракули, символизирующие первый, еще неуклюжий самостоятельный опыт, и линия старта. Со Скретчем удобно стартовать. Сами разработчики характеризуют программу так: «Скретч предлагает низкий пол (легко начать), высокий потолок (возможность создавать сложные проекты) и широкие стены (поддержка большого многообразия проектов)».

Подобно тому, как дети, только-только начинающие говорить, учатся складывать из отдельных слов фразы, и Скретч обучает из отдельных кирпичиков-команд собирать целые программы.

Скретч приятен «на ощупь». Его блоки, легко соединяемые друг с другом и так же легко, если надо, разбираемые, сделаны явно из пластичных материалов. Они могут многократно растягиваться и снова ужиматься без намека на изнашиваемость. Скретч зовет к экспериментам! При этом важной особенностью этой среды является то, что в ней принципиально невозможно создать неработающую программу.

В Скретче можно сочинять истории, рисовать и оживлять на экране придуманные персонажи, создавать презентации, игры, в том числе интерактивные, -исследовать параметрические зависимости.

Поскольку любой персонаж в среде Скретч может выполнять параллельно несколько действий

— двигаться, поворачиваться, изменять цвет, форму и т. д., юные скретчисты учатся мыслить любое сложное действие как совокупность простых. В результате они не только осваивают базовые концепции программирования (циклы, ветвления, логические операторы, случайные числа, переменные, массивы), которые пригодятся им при изучении более сложных языков, но и знакомятся с полным циклом решения задач, начиная с этапа описания идеи и заканчивая тестированием и отладкой программы.

Скретч легко перекидывает мостик между программированием и другими школьными науками. Так возникают межпредметные проекты. Они помогут сделать наглядными понятия отрицательных чисел и координат или, например, уравнения плоских фигур, изучаемых на уроках геометрии. В них оживут исторические события и географические карты. А тесты по любым предметам сделают процесс обучения веселым и азартным...

Скретч хорош как нечто необязательное в школьном курсе, но оттого и наиболее привлекательное, ведь, как известно, именно необязательные вещи делают нашу жизнь столь раз-нообразной и интересной!

Скретч — свободно распространяемая программа, скачать которую можно, к примеру, с сайта: http://info.scratch.mit. edu/Scratch_1.4_Download. Она одинаково хорошо устанавливается и в

Windows, и в Macintosh, и в Ubuntu, что особенно актуально в школах, перешедших на свободное программное обеспечение.

Напоследок несколько слов о создателях. Скретч создали американцы Митч Резник и Алан Кей. На русский язык программа переведена доцентом Нижегородского университета Евгением Патаракиным.

3. Описание места в учебном плане Учебный курс реализуется за счет вариативного компонента, формируемого участниками образовательного процесса. Используется время, отведенное на внеурочную деятельность. Общий объем часов, необходимых для реализации программы, — 105 часов в течение 3 лет.

4. Воспитательные результаты внеурочной деятельности по уровням.

Первый уровень результатов - приобретение обучающими социальных знаний.

Второй уровень результатов- получение школьниками позитивного отношения к базовым ценностям общества.

Третий уровень результатов – получения школьниками опыта самостоятельного общественного действия.

5. Формы контроля.

 Стартовый, позволяющий определить исходный уровень развития учащихся.

Текущий:

– прогностический, то есть проигрывание всех операций учебного действия до начала его реального выполнения;

– пооперационный, то есть контроль за правильностью, полнотой и последовательностью выполнения операций, входящих в состав действия;

– рефлексивный контроль, обращенный на ориентировочную основу, «план» действия и опирающийся на понимание принципов его построения;

–  контроль по результату, который проводится после осуществления учебного действия

      – методом сравнения фактических результатов или выполнения операций с образцом.

Итоговый контроль в формах:

–  защиты проектов

–  размещения проектов в сети интернет.

6. Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения конкретного учебного курса

В результате изучения курса получат дальнейшее развитие личностные, регулятивные, коммуникативные и познавательные универсальные учебные действия, учебная (общая и предметная) и общепользовательская ИКТ-компетентность обучающихся.

В основном формируются и получают развитие метапредметные результаты, такие как:

• умение самостоятельно планировать пути достижения целей, осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения учебных и познавательных задач;

•   умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата;

•   умение оценивать правильность выполнения учебной задачи, собственные возможности ее решения;

•   умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;

•   владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности;

•   умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с учителем и сверстниками;

•   формирование и развитие компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий (далее ИКТ-компетенции).

Вместе с тем вносится существенный вклад в развитие личностных результатов, таких как:

• формирование ответственного отношения к учению;

•   формирование коммуникативной компетентности в общении и сотрудничестве со сверстниками, детьми старшего и младшего возраста, взрослыми в процессе образовательной, творческой и других видов деятельности.

В части развития предметных результатов наибольшее влияние изучение курса оказывает:

•   на формирование умений формализации и структурирования информации, умения выбирать способ представления данных в соответствии с поставленной задачей с использованием соответствующих программных средств обработки данных;

•   формирование навыков и умений безопасного и целесообразного поведения при работе с компьютерными программами и в Интернете, умения соблюдать нормы информационной этики и права.

7. Содержание учебного курса с описанием учебно-методического и материально-технического обеспечения образовательного процесса

Раздел 1. Знакомство с программной средой Scratch – 10ч

Свободное программное обеспечение. Авторы программной среды Scratch. Параметры для скачивания и установки программной среды на домашний компьютер.

Основные элементы пользовательского интерфейса программной среды Scratch. Внешний вид рабочего окна. Блочная структура систематизации информации. Функциональные блоки. Блоки команд, состояний, программ, запуска, действий и исполнителей. Установка русского языка для Scratch.

Создание и сохранение документа. Понятия спрайта, сцены, скрипта. Очистка экрана.Основной персонаж как исполнитель программ. Система команд исполнителя (СКИ). Блочная структура программы. Непосредственное управление исполнителем.

Библиотека персонажей. Сцена и разнообразие сцен, исходя из библиотеки данных. Систематизация данных библиотек персонажей и сцен. Иерархия в организации хранения костюмов персонажа и фонов для сцен. Импорт костюма, импорт фона.

Аналитическая деятельность:

•      выделять аппаратное и программное обеспечение компьютера;

•      определять технические устройства для ввода и вывода информации;

•      понимать иерархическую организацию библиотеки данных программной

среды;

•      выделять путь к элементам библиотеки;

•      выделять фрагменты изображения для дальней работы с ними;

•      планировать работу по созданию сложных изображений путем копирования и масштабирования простых;

•      выбирать наиболее подходящий инструмент графического редактора для создания фрагмента изображения;

•      различать верхний и нижний цвета изображения;

•      придумывать и создавать различные градиенты для заливки замкнутой области;

•      планировать создание симметричных изображений.

Практическая деятельность:

•      выбирать и запускать программную среду Scratch;

•      работать с основными элементами пользовательского интерфейса программной среды;

•      изменять размер и перемещать окно программы, выбирать необходимый режим окна;

•      вводить имя файла с помощью клавиатуры;

•      выбирать необходимый файл из нужной папки библиотеки программы;

•      создавать, копировать, переименовывать, перемещать, копировать и удалять

файлы;

•      соблюдать требования техники безопасности при работе в компьютерном классе.

Раздел 2. Компьютерная графика – 10 ч

Компьютерная графика. Векторные и растровые графические редакторы. Встроенный растровый графический редактор. Основные инструменты графического редактора — кисточка, ластик, заливка (цветом или градиентом), рисование линий, прямоугольников, квадратов, эллипсов и окружностей, выбор фрагмента изображение и отражение его по горизонтали или вертикали, использование инструмента печать для копирование выделенной области изображения, работа с текстом. Масштаб фрагмента изображения. Палитра цветов, установка цвета переднего плана и фона, выбор цвета из изображения с помощью инструмента пипетка. Изменение центра костюма. Изменение размера костюма.

Основные возможности изменения внешнего вида исполнителя: 1) использование встроенной библиотеки данных путём импорта её элемента; 2) редактирование выбранного элемента с помощью инструментов встроенного растрового графического редактора; 3) создание собственных изображений в других программах (например, LibreOfficeDraw) и импортирование их в программную среду Scratch.

Знакомство с основными графическими примитивами векторного редактора LibreOfficeDraw. Возможность создания геометрических фигур без внутренней заливки, но с текстовым блоком внутри. Стрелки, их направление.

Аналитическая деятельность:

•      выделять фрагменты изображения для дальней работы с ними;

•      планировать работу по созданию сложных изображений путем копирования и масштабирования простых;

•      выбирать наиболее подходящий инструмент графического редактора для создания фрагмента изображения;

•      различать верхний и нижний цвета изображения;

•      придумывать и создавать различные градиенты для заливки замкнутой области;

•      планировать создание симметричных изображений.

Практическая деятельность:

•      использовать простейшие растровые и векторные редакторы для создания и редактирования изображений;

•      изменять центр изображения;

•      вносить изменения в изображения из встроенной библиотеки;

•      создавать сложные графические объекты путем копирования и модификации простых объектов и их фрагментов,

•      использовать возможности работы с цветом.

Раздел 3. Алгоритмы и исполнители – 34 ч

Алгоритм. Понятие алгоритма как формального описания последовательности действий исполнителя, приводящих от исходных данных к конечному результату. Схематическая запись алгоритма. Использование геометрических фигур для схематической записи алгоритма. Создание блок-схем в свободном векторном редакторе LibreOfficeDraw.

Линейные алгоритмы

Основные признаки линейного алгоритма. Схематическое описание линейного алгоритма. Геометрические примитивы, используемые для описания линейного алгоритма.

Программное управление исполнителем. Создание программ для перемещения исполнителя по экранному полю. Понятие поворота исполнителя в определенное направление. Прямой угол. Поворот исполнителя на прямой угол по часовой стрелке и против часовой стрелки.

Создание программ для рисования линий. Изменение цвета и толщины рисуемой линии. Особенности пунктирной линии. Написание программы для исполнителя, чтобы он оставлял пунктирную линию при перемещении по экранному полю.

Прямоугольник, квадрат — основные черты. Написание программ для движения исполнителя вдоль сторон квадрата, прямоугольника. Внесение изменений в программу рисования квадрата, если необходимо получить другой размер стороны квадрата.

Прерывание программы.

Циклические алгоритмы

Многократное повторение команд как организация цикла. Особенности использования цикла в программе. Упрощение программы путём сокращения количества команд при переходе от линейных алгоритмов к циклическим.

Схематическая запись циклического алгоритма.

Типы циклических алгоритмов. Основные конструкции программной среды, используемые для написания программ исполнителям с применением циклов.

Конечный цикл. Сокращение программы для исполнителя, рисующего линии, квадраты, прямоугольники при использовании цикла. Программа исполнителя для рисования нескольки однотипных геометрических фигур, например, нескольких квадратов из одной вершины, но с различным значением стороны.

Конструкции программной среды спрятаться/показаться. Выполнение программы исполнителем, не показанным на поле выполнения программы.

Написание и отладка программ с применением конструкции цикл в цикле.

Бесконечный цикл. Повторяющаяся смена внешности исполнителя для имитации движения персонажа. Использование бесконечного цикла для создания анимации.

Получение различного эффекта воспроизведения программы при изменении костюма исполнителя Scratch.

Параллелизм в программной среде

Использование нескольких исполнителей. Копирование программы одного исполнителя другим. Выполнение одинаковых программ разными исполнителями с использованием различных начальных условий. Параллельное выполнение одинотипных действий. Принцип суперкомпъютерных технологий. Таймер для вычисления времени выполнения программы. Уменьшение показаний таймера при использовании параллельных вычислений.

Интерактивность программ. Возможность организации диалога между исполнителями. Операторы для слияния текстовых выражений.

Взаимодействие исполнителей путём касания друг друга или цвета. Использование сенсоров при взаимодействии исполнителей. Задержка выполнения программы.

Работа исполнителей в разных слоях изображения.

Ветвление в алгоритмах

Использование ветвления при написании программ. Короткая форма. Полная форма условного оператора. Конструкции ветвления для моделирования ситуации.

Цикл пока. Повторение команд исполнителя при выполнении определенного условия.

Последовательное выполнение фрагментов программы разными исполнителями

Типы исполнителей программной среды Scratch. Системы команд исполнителей. Различные системы команд для разных типов исполнителей.

Управление событиями. Передача сообщений исполнителям для выполнения определенной последовательности команд.

Передача управления между различными типами исполнителей.

Аналитическая деятельность:

•      придумывать задачи для исполнителей программной среды;

•      выделять ситуации, для описания которых можно использовать линейный алгоритм, алгоритм с ветвлениями, повторениями;

•      определять эффективный способ решения поставленной задачи;

•      находить параллельности в выполняемых действиях и программировать их с помощью нескольких исполнителей;

•      планировать последовательность событий для заданного проекта.

Практическая деятельность:

•      составлять и отлаживать программный код;

•      использовать конструкции программной среды для создания линейных, разветвленных и циклических алгоритмов;

•      организовывать параллельные вычисления;

•      организовывать последовательность событий программы, передачу управления от одних исполнителей другим.

Раздел 4. Проектная деятельность и моделирование процессов и систем – 51 ч

Мультимедийный проект. Описание сюжетных событий. Анимация. Создание эффекта анимации с помощью последовательной смены изображений. Имитационные модели. Интерактивные проекты. Игры.

Аналитическая деятельность:

•      создавать план появления событий для отражения определенной темы;

•      выбирать иллюстративный материал из встроенной библиотеки;

•      выбирать метод анимации для конкретной задачи;

•      планировать последовательность событий для создания эффекта анимации по выбранному сценарию.

Практическая деятельность:

• использовать возможности программной среды Scratch для создания мультимедийных проектов;

• создавать имитационные модели, интерактивные проекты и игры средствами программной среды.

Информационно-методические условия реализации основной образовательной программы общего образования должны обеспечиваться современной информационно-образовательной средой. Информационно-образовательная среда образовательного учреждения включает: комплекс информационных образовательных ресурсов, в том числе цифровые образовательные ресурсы (приложение 1), совокупность технологических средств информационных и коммуникационных технологий: компьютеры, иное ИКТ-оборудование, коммуникационные каналы, систему современных педагогических технологий, обеспечивающих обучение в современной

Литература для учителя:

1.         Белова Г.В. Программирование в среде ЛОГО. Первые шаги. – М.: Солон, 2007

2.         Бокучава Т.П., Тур С.Н. Методическое пособие по информатике для учителей 2–4 классов. М.:

BHV, 2007

3.         Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений – М.: Вильямс, 2008.

4.         Великович Л., Цветкова М. Программирование для начинающих. – М.: Бином, 2007

5.         Еремин Е.А. Газета «Информатика». Среда Scratch – первое знакомство. – М.: Первое сентября, 2008 – №20 (573) – С. 17–24.

6.         Еремин Е.А. Газета «Информатика». Среда Scratch – первое знакомство. – М.: Первое сентября, 2008 – №20 (573) – С. 16–28.

7.         Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы. Построение и анализ. 2-е издание, 2007

8.         Красиков И.В., Красикова И.Е. Алгоритмы. Просто как дважды два. – М.:ИКФ «ЭКСМОС»,

2006

9.         Левитин А. Алгоритмы. Введение в разработку и анализ. – М.: Вильямс, 2006

10.     Первин Ю.А. Методика раннего обучения информатике: Методическое пособие для учителей начальной школы и методистов Изд. 1-е/ 2-е. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2008

11.     Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. – М. Академия. – 2006.

12.     Юдина А. Информатика. Методическое пособие к практикуму по информатике в среде Logo Writer. М.: Мнемозина, 2005

13.     Яшуев Р.Н. Работа со школьниками в области информатики. – М., 2007

Литература для учащихся.

1. Пашковская Ю. В. Творческие задания в среде Scratch: рабочая тетрадь. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013.