• Εργασία με κωδικοποίηση

    Παρά την γενική άποψη ότι η κωδικοποίηση είναι δύσκολη, τα παιδιά μπορούν να μάθουν τα βασικά της κωδικοποίησης πιο εύκολα από ό,τι νομίζουν οι περισσότεροι. Ακόμη και τα παιδιά προσχολικής ηλικίας μπορούν να κατανοήσουν τις βασικές έννοιες κωδικοποίησης, ακόμη και αν δεν γνωρίζουν τι εννοούν λεπτομερώς.

    Πώς μπορεί να σχεδιαστεί η κωδικοποίηση για παιδιά προσχολικής ηλικίας; Όλοι χρησιμοποιούμε τακτικά κωδικοποιητικές έννοιες χωρίς να το συνειδητοποιούμε. Φαίνεται περίεργο το γεγονός ότι σχεδόν όλα όσα κάνουν οι άνθρωποι στην καθημερινή ζωή μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως παράδειγμα για να διδάξουν στα παιδιά την έννοια της κωδικοποίησης υπολογιστών: το ψήσιμο μιας πίτας, η προετοιμασία του πρωϊνού, το ντύσιμο, το βούρτσισμα των δοντιών και πολλά άλλα. Όλες αυτές οι δραστηριότητες είναι πρακτικοί αλγόριθμοι που εκτελούνται καθημερινά και είναι κατάλληλοι για χρήση στην ΠΕ ως παραδείγματα κωδικοποίησης.

    Οι βασικές έννοιες κωδικοποίησης παρουσιάζονται παρακάτω χρησιμοποιώντας απλά παραδείγματα, τα οποία μπορούν εύκολα να χρησιμοποιηθούν στην ΠΕ. Ούτε υπολογιστής ούτε άλλο ψηφιακό μέσο είναι απαραίτητα για να μεταβιβάσει κανείς αυτές τις βασικές αρχές.

    Έννοια 1 - Αλγόριθμος

    Όταν προσπαθείτε να εισαγάγετε τα παιδιά στο θέμα της κωδικοποίησης, είναι καλή ιδέα να ξεκινήσετε με ένα μάθημα για τους αλγόριθμους. Η λέξη αλγόριθμος δεν είναι γνωστή σε ένα πεντάχρονο, αλλά είναι μια καθημερινή έννοια και εύκολο να κατανοηθεί.

    Ο αλγόριθμος είναι μια εντολή για την εκτέλεση μιας συγκεκριμένης εργασίας για την επίτευξη του επιθυμητού αποτελέσματος. Περιγράφει την ακολουθία ή την διάταξη των εντολών ή των βημάτων εργασίας.

    Συνεπώς, ένας προγραμματιστής ηλεκτρονικού υπολογιστή γράφει έναν αλγόριθμο για να πει στον υπολογιστή ΠΩΣ να εκτελέσει μια συγκεκριμένη εργασία για να επιτύχει το επιθυμητό αποτέλεσμα. Χρησιμοποιεί ορισμένες στοιχειώδεις οδηγίες, όπως ακολουθία, βρόχο, ή διακλάδωση.

    H επίτευξη απαιτεί πάντα μια αλληλουχία βημάτων

    Παρακολουθήσετε αυτό το σύντομο βίντεο για να δείτε πως οι αλγόριθμοι είναι μέρος της καθημερινής μας ζωής (με ελληνικούς υπότιτλους).


    Σκεφτείτε με τα παιδιά τη σειρά με την οποία πρέπει να ντυθούν. Δεν θα βάζατε τις κάλτσες σας πάνω από τα αθλητικά σας παπούτσια ή το φανελάκι σας πάνω από το πουλόβερ σας. Όταν ντύνεσαι, ακολουθείς ορισμένα βήματα, έτσι ώστε να είσαι σωστά ντυμένος στο τέλος. Αφήστε τα παιδιά να αναπτύξουν έναν αλγόριθμο για το ντύσιμο και ζωγραφίζουν στο χαρτί τα μεμονωμένα βήματα με την κατάλληλη σειρά.

    Τα παιδιά γνωρίζουν την αρχή των εντολών και τη σειρά τους στην καθημερινή τους ζωή: να σηκωθούν, να βουρτσίσουν τα δόντια τους, να πάνε στο σχολείο, να επιστρέψουν στο σπίτι, να βγάλουν τα ρούχα τους, να φορέσουν παντόφλες κ.λπ.. Με βάση αυτά τα παραδείγματα μπορείτε να εξηγήσετε αλγορίθμους στα παιδιά με λόγια που καταλαβαίνουν καλά.

    Τραβήξετε την προσοχή των παιδιών στο πόσο συχνά συναντούν εντολές/αλγορίθμους στην καθημερινή τους ζωή. Εκτός από τη ρουτίνα που έχει ήδη περιγραφεί, όπως το βούρτσισμα των δοντιών ή το ντύσιμο, δραστηριότητες όπως να κατασκευάζουν οικοδομικά τετράγωνα, να κάνουν χειροτεχνία ή μαγείρεμα είναι επίσης αλγόριθμοι. Αφήστε τα παιδιά να σας πουν τα επί μέρους βήματα των εργασιών.

    Ο χειρισμός των αλγορίθμων μπορεί να υποστηριχθεί πολύ καλά με την βοήθεια φωτογραφιών που απεικονίζουν τα μεμονωμένα βήματα, π.χ. κατά την διάρκεια ψησίματος στο φούρνο. Αυτές οι φωτογραφίες μπορούν στη συνέχεια να κρεμαστούν ή να τοποθετηθούν με την κατάλληλη σειρά.

    Πρότυπο "Βρείτε τον Αλγόριθμο"


    Έννοια 2 - Οδηγία και ακολουθία

    Οι οδηγίες και οι ακολουθίες ανήκουν στις στοιχειώδεις δομικές μονάδες ενός αλγορίθμου. Η εξήγηση αυτής της έννοιας στα παιδιά είναι πολύ εύκολη.

    Βασικά, σημαίνει ότι μια εργασία γίνεται με μια συγκεκριμένη σειρά. Η ακολουθία της εργασίας ταξινομείται με ακρίβεια με τη βοήθεια πολλών οδηγιών. Μια ενιαία εργασία που δίνεται σε ένα παιδί ή μία μόνο εντολή ονομάζεται οδηγία. Μία μόνο οδηγία είναι π.χ. «σηκωθείτε» ή «πάτε 10 βήματα». Αν λάβετε αρκετές οδηγίες στη σειρά, είναι μια ακολουθία, π.χ. «πάτε 10 βήματα», «στρίψετε αριστερά», «πάτε 5 βήματα».

    Η ολοκλήρωση ορισμένων ενεργειών με την κατάλληλη σειρά είναι μία από τις βασικές ικανότητες που μαθαίνουν τα παιδιά σε πολλούς τομείς, γεγονός που καθιστά δυνατή την εισαγωγή της κωδικοποίησης σε όλους τους κλάδους. Επομένως, δεν είναι απαραίτητο να αφιερώσετε επιπλέον χρόνο για την διδασκαλία της κωδικοποίησης στην υπάρχουσα καθημερινή ρουτίνα.

    Μπορείτε να συμπεριλάβετε μια άσκηση στο θέμα των οδηγιών και των ακολουθιών στην παιδαγωγική καθημερινή σας ζωή ενώ διαβάζετε ένα βιβλίο στα παιδιά ή κοιτάτε ένα βιβλίο μαζί. Προσπαθήσετε να χωρίσετε την ιστορία σε επεισόδια (οδηγίες) μαζί (η σειρά των επεισοδίων είναι μια ακολουθία). Μπορείτε να ζητήσετε από τα παιδιά, για παράδειγμα, να βάλουν το παραμύθι της Κοκκινοσκουφίτσας στη σωστή σειρά χρησιμοποιώντας διάφορες εικόνες του παραμυθιού. Με αυτόν τον τρόπο τα παιδιά θα μάθουν να κατανοούν την ακολουθία μιας ιστορίας.

    Έννοια 3 – Βρόχος

    Όταν μιλάμε με παιδιά για τον όρο «βρόχο», σίγουρα έχουν ήδη μια ιδέα στο κεφάλι τους. Είναι κάτι που πάντα περιστρέφεται σε έναν κύκλο, δηλαδή επαναλαμβάνεται.

    Εάν ακολουθίες, δηλαδή αρκετές οδηγίες διαδοχικά, πρέπει να επαναληφθούν αρκετές φορές, ξανά και ξανά ή μέχρι να εκπληρωθεί μια συγκεκριμένη συνθήκη, τότε έχουμε ένα βρόχο.

    Και εδώ, είναι χρήσιμο να καταφύγουμε στην καθημερινή ζωή για να εξηγήσουμε την έννοια του βρόχου στα παιδιά. Υπάρχουν πράγματα που κάνουν τα παιδιά κάθε μέρα, δηλαδή επαναλαμβάνουν καθημερινά: βουρτσίζουν τα δόντια τους, γευματίζουν, πηγαίνουν στο νηπιαγωγείο και πολλά άλλα. Αυτές οι δραστηριότητες εκτελούνται με συγκεκριμένη σειρά/συγκεκριμένο αλγόριθμο.

    Με την βοήθεια των βρόχων, ο αλγόριθμος του υπολογιστή αλλά και η καθημερινή μας ζωή γίνεται απλούστερη και πιο αποτελεσματική. Για παράδειγμα, πείτε στα παιδιά απλά να ντυθούν πριν πάνε να παίξουν στον κήπο, όπως κάνουν κάθε μέρα. Ο νηπιαγωγός δεν εξηγεί πλέον στα παιδιά τα μεμονωμένα βήματα με τα οποία θα πρέπει να ντυθούν και ποια ρούχα να φορέσουν.

    Δείτε τη διαφορά μεταξύ ακολουθίας, επιλογής και βρόχου που εξηγείται σε αυτό το βίντεο.

    Έννοια 4 – Αποσύνθεση

    Οι προγραμματιστές υπολογιστών χωρίζουν πολύπλοκα βήματα και τα τακτοποιούν στη σειρά. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται αποσύνθεση και είναι ένας από τους ακρογωνιαίους λίθους της κωδικοποίησης.

    Αποσύνθεση σημαίνει ότι τα προβλήματα κατανέμονται σε διαχειρίσιμες και μικρότερες μονάδες. Για έναν υπολογιστή, αυτό σημαίνει ότι του δίνεται η δυνατότητα να εκτελεί εργασίες σε κομμάτια τόσο μικρά ώστε να τα κατανοεί.

    Ενθαρρύνετε τα παιδιά να χωρίσουν τις καθημερινές τους δραστηριότητες σε μικρά βήματα. Αφήστε τα παιδιά να σας εξηγήσουν, για παράδειγμα, πώς να βουρτσίζετε τα δόντια σας. Είναι εύκολο να πούμε ότι παίρνετε την οδοντόβουρτσά σας και βουρτσίζετε τα δόντια σας. Κάνετε τα παιδιά να σκέφτονται σε μικρά βήματα: πρώτα παίρνετε νερό, στη συνέχεια παίρνετε την οδοντόβουρτσα, στη συνέχεια βάζετε οδοντόκρεμα στην οδοντόβουρτσα, στη συνέχεια προσθέτετε λίγο νερό, τότε οδηγείτε την οδοντόβουρτσα στα δόντια και τρίβετε τη βούρτσα στα δόντια μπροστά και πίσω και ούτω καθεξής. Φυσικά, η ενέργεια αυτή πρέπει να επαναλαμβάνεται όσο συχνά χρειάζεται μέχρις ότου ολοκληρωθεί. Υπάρχουν πολλά βήματα στο βούρτσισμα των δοντιών.

    Πρότυπο “Παίξιμο ρόλων για εξάσκηση αλγορίθμων”


    Έννοια 5 - διακλάδωση

    Οι δομές στις οποίες εκτελούνται εντολές όταν πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις και άλλες οδηγίες όταν δεν πληρούνται αυτές οι προϋποθέσεις ονομάζονται ‘διακλαδώσεις’. Έτσι, αποφασίζεται τι συμβαίνει και τι όχι.

    Για να εξηγήσετε την έννοια της διακλάδωσης στα παιδιά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την καθημερινή ρουτίνα τους. Κάθε μέρα, τα παιδιά σηκώνονται, παίρνουν το πρωινό τους, βουρτσίζουν τα δόντια τους, πηγαίνουν στο νηπιαγωγείο, επιστρέφουν στο σπίτι, παίζουν, γευματίζουν, βουρτσίζουν τα δόντια τους, παίρνουν ένα βιβλίο για να διαβάσουν και κοιμούνται. Ωστόσο, αυτή η καθημερινή ρουτίνα μπορεί να είναι διαφορετική την Πέμπτη από άλλες ημέρες της εβδομάδας, επειδή το παιδί πηγαίνει στη σχολή μουσικής το απόγευμα, για παράδειγμα.

    Αφήστε τα παιδιά να σας εξηγήσουν την συνήθη καθημερινή τους ρουτίνα. Στη συνέχεια, ρωτήστε τα: «Αλλά τι θα συμβεί αν έχετε μαθήματα χορού την Τρίτη μετά από το νηπιαγωγείο;» ή «Την Παρασκευή παίζετε με έναν φίλο και τρώτε βραδυνό εκεί. Τι σημαίνει αυτό;» Με αυτόν τον τρόπο τα παιδιά θα καταλάβουν τον όρο ‘διακλάδωση’.

    Έννοια 6 - Εντοπισμός σφαλμάτων

    Η αποσφαλμάτωση είναι βασικά η διαδικασία επίλυσης ενός προβλήματος που συναντάται ενώ δίνονται οδηγίες για την επίτευξη ενός συγκεκριμένου στόχου.

    Πληροφορίες - Σφάλμα:

    Τα σφάλματα είναι σφάλματα προγραμμάτων ή λογισμικού που προκαλούν την ακούσια ή απροσδόκητη συμπεριφορά των προγραμμάτων των υπολογιστών. Ο όρος σφάλμα συνδέεται με τον επιστήμονα Grace Murray Hopper (1906-1992), ο οποίος ανακάλυψε ένα νεκρό σκώρο ως αιτία σφάλματος σε ένα μερικώς ηλεκτρομηχανικό υπολογιστή (Mark II).


    Μοιραστείτε τις γνώσεις σας σχετικά με την δημιουργία σφαλμάτων με τα παιδιά. Θα το βρουν σίγουρα αστείο.

    Όταν μιλάτε στα παιδιά σχετικά με την έννοια του εντοπισμού σφαλμάτων, θα πρέπει να καταλάβουν ότι πρόκειται για την επίλυση ενός δυνητικού προβλήματος. Η διδασκαλία αυτής της έννοιας είναι κατάλληλη για την ΠΕ διότι διδάσκει δεξιότητες που υπερβαίνουν τις βασικές δεξιότητες κωδικοποίησης. Αυτές περιλαμβάνουν τις δεξιότητες που είναι απαραίτητες για το μέλλον των παιδιών, όπως η επίλυση προβλημάτων και η ανθεκτικότητα.

    Ένα καλό παράδειγμα εξήγησης της έννοιας του εντοπισμού σφαλμάτων στα παιδιά είναι να τους δώσετε μια εργασία να την κάνουν με μια συγκεκριμένη σειρά και να συμπεριλάβετε σκόπιμα ένα λάθος. Γράψετε μια «ακολουθία» και ορίσετε ένα λάθος βήμα. Τα παιδιά θα παρατηρήσουν ότι δεν θα φτάσουν στον στόχο τους και θα πρέπει να ανακαλύψουν μόνα τους πού βρίσκεται το λάθος και να το διορθώσουν.

    Η αποσφαλμάτωση, ωστόσο, δεν είναι η πιο εύκολη έννοια για κατανόηση. Μερικά παιδιά μπορεί να γίνουν ανυπόμονα εάν δεν λάβουν την απάντηση αμέσως. Αλλά στην κωδικοποίηση του υπολογιστή, αυτή η έννοια παίζει σημαντικό ρόλο και η εκμάθηση μπορεί επίσης να είναι πολύ χρήσιμη στην καθημερινή ζωή.

    Παράδειγμα αλγορίθμου – βούρτσισμα δοντιών (απλοποιημένο)

    Όλες οι έννοιες της κωδικοποίησης που παρουσιάζονται είναι σημαντικές για τα παιδιά, όχι μόνο για την κωδικοποίηση, αλλά και για την εκμάθηση καθημερινών δεξιοτήτων που μπορούν να τα βοηθήσουν καθ 'όλη την διάρκεια της ζωής τους. Ως εκ τούτου, είναι σκόπιμο να ξεκινήσετε την διδασκαλία της κωδικοποίησης στα μικρότερα παιδιά.

    Για τα παιδιά, όμορφα βιβλία για ανάγνωση με εξαιρετικές ασκήσεις, τα οποία είναι επίσης πολύ κατάλληλα για την ΠΕ, είναι τα βιβλία γύρω από τον πρωταγωνιστή Ruby. Μέχρι στιγμής, η νεαρή συγγραφέας Linda Liukas έχει δημοσιεύσει τέσσερα βιβλία «Hello Ruby»" που έχουν μεταφραστεί σε περισσότερες από 22 γλώσσες, τα οποία είναι ευφάνταστα και φιλικά προς το παιδί για τον κόσμο των υπολογιστών και την κωδικοποίηση.

    Κάντε κλικ στην εικόνα για να μεταβείτε στην αρχική σελίδα «Hello Ruby»:

    Εικόνα 1: βιβλία «Hello Ruby» για εξάσκηση στην κωδικοποίηση



    Ερωτήσεις κατανόησης

    1. Πώς μπορείτε να εξηγήσετε την ακολουθία, τον βρόχο και την διακλάδωση σε μικρά παιδιά;

    2. Τι είναι ένας αλγόριθμος που αναφέρεται σε απλές καθημερινές εργασίες;

    3. Πώς μπορεί η αποσύνθεση να διευκολύνει τα μικρά παιδιά;