Развитие инженерного мышления у первоклассников

Сценарий внеклассного мероприятия.

Тема: Развитие инженерного мышления у первоклассников. От котиков к двоичному коду.

Возраст учеников: второе полугодие 1 класса.

Автор разработки: Воронина Юлия Александровна, учитель начальных классов МБОУ «Многопрофильная школа №181» г. Казань

Цели:

Вспомнить и обсудить составляющие части компьютера, ввести понятия электрических схем, ввести понятие двоичного кода.

Оборудование:

1. школьная доска, мел;

2. интерактивная доска.

Ход урока

1. Самоопределение к деятельности.

Цель этапа:

1) включить учащихся в учебную деятельность;

2) определить содержательные рамки урока: виртуально заглядываем внутрь компьютера.

Организация учебного процесса:

- Здравствуйте, ребята! Мы с вами уже изучили свойства предметов. Давайте повторим, какие это свойства.

-Ответы детей: цвет, форма, размер.

-Хорошо, теперь назовите цвета, которые вы знаете.

-Ответы детей: красный, зеленый, синий и т.д.

-Хорошо, теперь размеры.

-Ответы детей: большой, маленький, средний, огромный и т.д.

-Хорошо, теперь формы.

-Ответы детей: квадрат, круг, овал и т.д.

-Молодцы. Как вы думаете, при помощи каких одинаковых фигур мы с вами сможем нарисовать котика?

-Ответы: могут быть разными, но лучше подойдет овал.

Индивидуальное задание:

- Давайте сейчас вместе, учитель на доске мелом, а вы, ребята, в тетради карандашами, попробуем нарисовать котиков и посчитаем, сколько нам потребуется овалов.

-Учителю понадобилось 17 овалов, чтобы нарисовать кота, а вам сколько? Обмен мнениями.

-Мы нарисовали внешность котиков, как они выглядят. А кто знает, какие внутренние органы есть у кота?

-Ответы: сердце, желудок и т.д.

-Ребята, обратите внимание, как похожи названия внутренних органов кота и человека. И у нас с вами есть сердце, желудок. И котик, как и человек может думать, принимать решения. Подумайте, человек и котик относятся к одушевленным предметам или к неодушевленным?

-Ответы детей: к одушевленным предметам.

-Да, молодцы. Теперь подумайте, какой неодушевленный предмет может думать и принимать решения почти как котик и человек?

-Ответы детей: телефон, компьютер. Если не могут отгадать, то нужно подвести к ответу «компьютер».

-Правильно, компьютер.

2. Актуализация знаний и фиксация затруднения в деятельности.

Цель этапа:

1) актуализировать учебное содержание, необходимое и достаточное для восприятия нового материала: схематичное изображение компьютера в тетрадях;

2) актуализировать мыслительные операции, необходимые и достаточные для восприятия нового материала: сравнение, анализ, обобщение;

3) зафиксировать все повторяемые понятия в виде схем;

4) зафиксировать индивидуальное затруднение в деятельности, демонстрирующее на личностно значимом уровне недостаточность имеющихся знаний: знание всех составляющих компьютера, внутреннее строение компьютера.

Организация учебного процесса:

-Давайте подумаем, при помощи каких одинаковых фигур мы с вами сможем нарисовать компьютеры?

-Ответы детей: прямоугольник, квадрат.

-Правильно, прямоугольник отлично подойдет.

Учитель на доске, а дети в тетрадях рисуют компьютеры. Учителю понадобилось 11 прямоугольников, а сколько детям? Обмен мнениями. Давайте перечислим и подпишем все части компьютера. Учитель на доске, дети в тетрадях подписывают части: монитор с подставкой, клавиатура, мышка с ковриком, процессор. И еще розетка, от которой работает компьютер, ведь для работы компьютера нужен электрический ток!

-Ребята, мы с вами нарисовали внешность компьютера, как он выглядит снаружи. А внутри компьютера, кто знает, что находится?

-Ответы детей: провода, схемы.

(Для тех, кто не знает, что такое схемы: такие маленькие прямоугольники из пластика с проводами. Между собой тоже соединены проводами.)

-Правильно, молодцы. Ребята, а как вы думаете, что у компьютера заменяет глаза и уши?

-Подвести к правильному ответу: клавиатура и мышка.

-Правильно. При помощи этих предметов мы печатаем и отдаем команды, которые выполняет компьютер. А какие команды мы можем отдать?

-Ответы детей: найти информацию, показать мультфильм, ролик, кино, вычислить пример и т.д.

-Правильно, молодцы. Ребята, если человеку задать вопрос, он ответит при помощи голоса, как вы думаете, а у компьютера что вместо голоса?

-Ответы детей: экран, монитор. (Если не догадаются, то наводящими вопросами подвести к правильному ответу).

-Правильно, все ответы мы видим на экране монитора. Давайте вспомним котика, которого мы рисовали в начале урока. Котик может думать, ему для этого нужна голова и мозг. Как вы думаете, какая часть выполняет роль мозга компьютера?

-Ответы детей: процессор. (Если не догадаются, то наводящими вопросами подвести к правильному ответу).

-Внутри процессора находятся электрические схемы – маленькие прямоугольники из пластика с проводами, по которым может идти электрический ток. Эти схемы помогают компьютеру выполнять команды.

3. Выявление причин затруднения и постановка цели деятельности.

Цель этапа:

1) организовать коммуникативное взаимодействие, в ходе которого выявляется и фиксируется отличительное свойство задания, вызвавшего затруднение в учебной деятельности:

 2) согласовать цель и тему урока.

Организация учебного процесса:

- Вспомните, команды компьютеру отдаются, когда мы печатаем на клавиатуре. Но ведь на клавиатуре разные буквы, как же компьютер понимает, различает разные буквы и складывает их в слова?

 Индивидуальное задание:

-Какое задание вам теперь необходимо выполнить? (Самостоятельно напечатать команду на клавиатуре). В поисковике набрать команду: информация о породах кошек. Убедитесь сами, что компьютер выполняет вашу команду и ищет нужную информацию.

Задание можно выполнить на компьютере учителя, а можно задать в виде домашнего задания.

-Ребята, а вы задумывались, как компьютер распознает команду, слова, буквы? Повторим, что роль мозга у компьютера выполняет процессор с электрическими схемами. Подумайте, что нужно компьютеру, чтобы принять и выполнить команды?

Ответы детей: электрический ток. (Если не догадаются, то наводящими вопросами подвести к правильному ответу).

-Давайте проведем эксперимент. (Провести эксперимент). Отключим компьютер от подачи электричества и наберем команду на клавиатуре. Ничего не происходит. Мы с вами доказали, что для работы компьютера нужен электрический ток. Значит при помощи чего передаются команды?

Ответы детей: при помощи электрического тока.

-Правильно, можно буквы и цифры записывать не только при помощи тетради и ручки, как мы привыкли, но и при помощи электрического тока.

- В чем возникло затруднение? (Как передать буквы и цифры при помощи электрического тока).

-Какую цель мы поставим сегодня на уроке? (Понять, каким образом передаются буквы и цифры при помощи электрического тока).

-Сформулируйте тему урока. (Передача букв, цифр и знаков в компьютере при помощи электрического тока).

- Запишите тему в тетрадях.

4. Построение проекта выхода из затруднения.

Цель этапа:

1) организовать коммуникативное взаимодействие для построения нового способа действия, устраняющего причину выявленного затруднения;

Организация учебного процесса:

Чтобы понять, как происходит передача букв, цифр и знаков в компьютере при помощи электрического тока, мы с вами сыграем в игру «Ноль и единица».

Игра «Ноль и единица»:

Учитель разводит широко руки с открытыми ладонями.

–Ребята, когда руки в этом положении, вы выкрикиваете «Ноль» и замираете на месте.

Учитель сводит руки ладонь к ладони.

– Ребята, когда мои руки в этом положении, вы выкрикиваете «Единица» и начинаете двигаться вокруг класса.

Давайте договоримся, что все ребята – это электрический ток, а учитель - выключатель. Когда ладони учителя сомкнуты – это положение выключателя «включено», выкрикиваем «Единица» и движемся по кругу, как будто идет ток. Когда руки учителя разведены, положение «выключено», выкрикиваем «Ноль» и замираем на месте, как будто ток не течет.

Учитель проводит подвижную игру.

5. Первичное закрепление во внешней речи.

Цель этапа:

зафиксировать изученное учебное содержание во внешней речи.

Организация учебного процесса:

- Ребята, чтобы знания закрепились, нужно уметь проговаривать свои мысли. Попробуем с вами проговорить все условия нашей игры. Когда мы говорили «единица», когда «ноль»? Когда двигались, когда стояли? Когда выключатель выключен, что происходит с током? Когда выключатель включен, что происходит с током?

–Что нужно понимать, чтобы ответить на поставленный вопрос? (Понимать положение выключателя при присутствии и отсутствии тока, связь обозначения «ноль» и «единица» с текущим и отсутствующим током.)

Проговорить ответы хором.

Индивидуальное задание.

2-3 ученика проводят игру для всего класса самостоятельно.

-Ребята, также работают и разные схемы с собственными выключателями в процессоре.  Если идет ток по схеме – назовем «единицей», если не идет – назовем «нулем». Каждая буква, каждая цифра специально шифруются при помощи тока.

6. Самостоятельная работа с самопроверкой.

Цель этапа: проверить своё умение применять новое учебное знание на основе сопоставления своего решения с эталоном для самопроверки.

Организация учебного процесса:

Попробовать самостоятельно, в меру своей фантазии, в тетрадях зашифровать буквы при помощи нулей и единиц.      

Учитель проходит по рядам, направляет деятельность.

-Ребята, все молодцы, проявили изобретательность и находчивость. Принято шифровать буквы в соответствии с таблицей кодировки русского алфавита в двоичном коде. 

7. Включение в систему знаний и повторение.

Цель этапа:

1) тренировать навыки использования нового содержания совместно с ранее изученным: понятие двоичного кода;

2) повторить учебное содержание, которое потребуется для анализа таблицы кодировки русского алфавита в двоичном коде.

Организация учебного процесса:

На интерактивную доску выводится таблица кодировки русского алфавита в двоичном коде.

-Ребята, посмотрите на буквы А и Б. Кто заметил, в чем разница в записи в виде единиц и нолей для этих букв? Давайте сравним все записи для всех букв.

Далее учитель показывает на единицы и нули по очереди в каждой букве, дети говорят, когда идет ток, а когда нет.

-Ребята, так компьютер воспринимает буквы и складывает их в слова, а слова в команды, при помощи тока. Такая запись букв в виде нолей и единиц называется двоичным кодом. Как вы думаете, почему называется двоичным?

Ответы детей: потому что в записи участвуют только две цифры: 0 и 1. (Если не догадаются, то наводящими вопросами подвести к правильному ответу).

8. Рефлексия деятельности.

Цель этапа:

1) зафиксировать новое содержание, изученное на уроке;

2) оценить собственную деятельность на уроке;

3) поблагодарить одноклассников, которые помогли получить результат урока;

4) зафиксировать неразрешённые затруднения как направления будущей учебной деятельности.

Организация учебного процесса:

- Что нового вы узнали на уроке?

- Что использовали для «открытия» нового знания?

- Какую цель вы поставили сегодня на уроке?

- С какими затруднениями встретились?

- Достигли вы поставленной цели? Докажите это! Запишите в тетради «ДА», но только не буквами, а в двоичном коде.

- Как вы оцените свою работу на уроке? (Кто понял всё, поднимите желтый смайлик, у кого остались вопросы, поднимите красный смайлик).