Liceum – „Koder – kreatywne myślenie algorytmiczne”


Sprawozdanie z innowacji pedagogicznej

„INNOWACJA INFORMATYCZNA W LO”

Data sporządzenia raportu: 19.06.2017r.
Autor: Paweł Gmys

WSTĘP:

Głównym założeniem innowacji jest nauka podstaw programowania, algorytmiki,  matematyki dyskretnej i kreatywnego rozwiązywania problemów z pomocą komputerów oraz z zastosowaniem metod i dostępnych narzędzi wywodzących się z informatyki. Wychodząc naprzeciw oczekiwaniom uczniów, przed którymi są dalsze etapy nauki i wybory kierunków dalszego kształcenia, zaistniała potrzeba wzbogacenia warsztatu dydaktycznego o treści rozwijające umiejętności i zainteresowania uczniów związane z technologią informatyczną, informatyką, robotyką i automatyką w trym programowaniem urządzeń.
Uczestnicy zajęć poznają zasady programowania. Nabędą umiejętności myślenia strategicznego, rozwiązywania sytuacji problemowych (tworząc samodzielnie programy lub wykonując czynności w innych programach), rozwiną myślenie algorytmiczne oraz zdolność wyrażania własnych pomysłów i sposób ich prezentacji. Przekonają się, iż programowanie może być świetną zabawą, a zaprojektowanie i zbudowanie własnej animacji, aplikacji czy gry może sprawić wielką przyjemność. Otrzymają narzędzie pozwalające im na kreatywne spożytkowanie możliwości, jakie dają nowoczesne technologie. Praca przy komputerze nabierze wówczas innego wymiaru. Jednocześnie wprowadzane są elementy matematyki dyskretnej oraz algorytmiki  w celu przyswojenia metod ogólnych rozwiązywania problemów

INNOWACJA PEDAGOGICZNA została opracowana na podstawie podstawy programowej  nauczania informatyki w szkołach ponadgimnazjalnych oraz uzupełniona treściami zawartymi w kursach robotyki i automatyki oraz matematyki dyskretnej (elementy zawarte w programach dla zawodu technik informatyk, technik mechatronik oraz technik teleinformatyk).
Na zrealizowanie treści zawartych w Programie uczniowie kl. I (w roku szkolnym 2016/2017), uczniowie klasy II (w roku szkolnym 2017/2018) oraz uczniowie klasy III (w roku szkolnym 2018/2019) mają dodatkową 1 godzinę zajęć tygodniowo.

Innowacja została zatwierdzona przez Kuratorium Oświaty w Bydgoszczy

Założenia innowacji:

  • Podniesienie jakości pracy szkoły poprzez działalność innowacyjną.
  • Uatrakcyjnienie sposobów nabywania i doskonalenia umiejętności.
  • Rozwój zainteresowań uczniów zgodnie z ich zapotrzebowaniem.
  • Kształcenie wielu umiejętności z różnych dziedzin w sposób kompleksowy i integralny.

Cel ogólny:

Podniesienie jakości pracy szkoły poprzez:

  • Wdrażanie do pracy metodą projektu.
  • Doskonalenie umiejętności kluczowych zawartych w podstawie programowej.
  • Zwiększenie atrakcyjności oferty edukacyjnej szkoły.
  • Kształcenie u uczniów umiejętności programowania i kreatywnego rozwiązywania problemów (z różnych dziedzin wiedzy) z pomocą komputerów oraz z zastosowaniem metod i dostępnych narzędzi wywodzących się z informatyki.

Cele szczegółowe:

  • Doskonalenie, w atrakcyjnej formie, umiejętności kluczowych zawartych w podstawie programowej.
  • Integracja umiejętności z różnych przedmiotów nauczania.
  • Kształtowanie odpowiedzialności, samodzielności, przedsiębiorczości.
  • Doskonalenie umiejętności pracy zespołowej.
  • Kształtowanie umiejętności dokonywania samooceny i oceny pracy innych.
  • Poszerzenie wiadomości i umiejętności zdobytych na zajęciach komputerowych.
  • Kształcenie umiejętności logicznego myślenia, wdrażanie myślenia algorytmicznego i podstaw programowania, precyzyjnego prezentowania pomysłów.
  • Kształcenie umiejętności tworzenia motywów, sterowania obiektem na ekranie za pomocą ciągu poleceń, realizacji własnych twórczych projektów, indywidualnych pomysłów.
  • Kształcenie umiejętności bezpiecznego posługiwania się komputerem, jego oprogramowaniem.
  • Wyrabianie nawyku przestrzegania podstawowych zasad bezpiecznego korzystania z Internetu oraz bezpiecznego komunikowania się za pomocą komputera i technologii informacyjno – komunikacyjnych. Przestrzegania prawa.
  • Rozwijanie zainteresowań technologią komputerową oraz jej umiejętnym wykorzystaniem w praktyce.
  • Rozwijanie umiejętności korzystania z ciekawych programów edukacyjnych,  aplikacji komputerowych, gier edukacyjnych wspomagających naukę programowania.
  • Opracowanie interaktywnych aplikacji, gier, programów, multimedialnych pomocy dydaktycznych z wykorzystaniem nowoczesnych technologii informacyjno – komunikacyjnych.
  • Rozwijanie umiejętności sterowania robotem.
  • Kształtowanie umiejętności posługiwania się językiem informatycznym.
  • Rozwijanie twórczego myślenia, aktywizowanie uczniów do kreatywnego działania, poszukiwania rozwiązań stawianych im zadań, realizowania własnych pomysłów oraz prezentowania ich na forum klasy.
  • Rozwijanie umiejętności komunikacji i pracy zespołowej w tym współpracy w środowiskach wirtualnych.
  • Tworzenie warunków do realizacji twórczości uczniowskiej.
  • Przygotowanie uczniów do udziału w konkursach informatycznych.

Założenia programu innowacyjnego

  • Nauka programowania w środowiskach programowania: Scratch/przypomnienie/, AppInventor, C++, JAVA, Android Studio,
  • Nauka algorytmini w środowisku JavaBlock
  • Rozwijanie u uczniów umiejętności myślenia logicznego i algorytmicznego.
  • Projektowanie i programowanie stron WWW w HTML5, JavaScript oraz PHP
  • Przygotowywanie plików graficznych w GIMP

Uczniowie będą korzystać z udostępnionych stron i zasobów Internetu wspierających naukę programowania:

  • portali edukacyjnych Scholaris oraz Khan Academy
  • portalu algorytmiki i programowania Godzina Kodowania
  • platform edukacyjnych: LearningApps i SQULA
  • aplikacji internetowych i gier edukacyjnych: „Blockly Games”

Uczniowie w poznanych językach programowania realizowali ciekawe projekty, wykonywali aplikacje, gry, którymi mogą dzielić się z innymi użytkownikami.
Stosowali innowacyjnych rozwiązań w nauczaniu w zakresie wykorzystania narzędzi technologii informacyjno–komunikacyjnych.
Uczniowie programowali zachowanie robotów korzystając z oprogramowania symulacyjnego oraz zestawu „arduino” oraz „rasberry pi”.
Uczniowie podejmowali inicjatywy związane z programowaniem szczególnie poprzez udział w konkursach.

Zajęcia (1 godzina tygodniowo) były prowadzone w pracowni informatycznej.

Metody:

  • projekt,
  • tutoriale / http://pgmys.esy.es /,
  • praca z komputerem,
  • problemowe,
  • działalności praktycznej.

Przewidywane efekty:

  • Uczeń potrafi pracować metodą projektu.
  • Jest samodzielny i odpowiedzialny.
  • Dokonuje samooceny oraz oceny pracy innych osób.
  • Doskonali lub nabywa nowe umiejętności z różnych przedmiotów , łączy je w spójną całość.
  • Prezentuje swoje umiejętności w środowisku lokalnym.
  • Integruje środowisko szkolne: uczniowie, nauczyciele, rodzice.
  • Szkoła promuje swą działalność oraz osiągnięcia w środowisku.

SPRAWOZDANIE Z REALIZACJI:

Innowacja jest realizowana od 1 września 2016 roku wg opracowanych założeń i harmonogramów, w ramach zajęć dodatkowych klasy I LO.

Prezentacja podjętych działań w ramach innowacji.

1. Zajęcia z zakresu programowania aplikacji dla urządzeń z systemem Android przeprowadzono w dniach 6 – 8 lutego 2017r.

Celem warsztatu było wprowadzenie w świat tworzenia aplikacji mobilnych z akcentem na rozwój umiejętności społecznych: współpracy w grupie, wzmacniania pewności siebie, konstruktywnego rozwiązywania problemów. Uczestnicy zapoznali się z:

  • Przebiegiem procesu projektowania aplikacji
  • Tworzeniem aplikacji w środowisku graficznym (App Inventory), jak i profesjonalnym środowisku programistycznym – Android Studio z pełnym kodowaniem layoutu w języku XML, jak i kodowaniu aktywności z języku Java.
  • Poznaniem różnych środowisk programistycznych.
  • Programowaniem wizualno-zdarzeniowym z zastosowaniem tabletów „Lenovo”.

http://zskdlugosz.pl/2017/02/15/programowanie-aplikacji-mobilnych-w-systemie-android-w-ramach-grantu-ucze-sie-z-anwil-fundacji-anwil-dla-wloclawka/

2. Finał konkursu informatycznego „Informiada 2017”

Pięciu uczniów: Witold Bazela, Damian Jóźwiak, Dominik Mistera, Michał Piątkowski z klasy IIIA oraz Wiktor Zabielski  awansowało do finałów konkursu Informiada 2017. Na szczególną uwagę zasługują wysokie noty (od 86% do 97%), jakie uzyskali nasi uczniowie w eliminacjach.

http://zskdlugosz.pl/2017/03/23/pieciu-uczniow-w-finale-konkursu-informatycznego-informiada-2017/

3. Przygotowanie pracy indywidualnej i udział w konkursie IT Akademii Morskiej

Michał Piątkowski został jednym z dwóch laureatów konkursu informatycznego „Interaktywny produkt IT” organizowanego przez Akademię Morską  w Szczecinie. Zadaniem uczestników było zaprojektowanie i opracowanie dowolnego rozwiązania z wykorzystaniem nowych technologii. Michał zaprezentował pracę: „Transport Manager”. Jest to program automatyzujący pracę firm transportowych, w tym śledzenie zamówień, tworzenie faktur czy kontrolowanie płatności i terminów zleceń. Warto nadmienić, iż oprogramowanie zostało wdrożone i aktualnie jest użytkowane.

http://zskdlugosz.pl/2017/03/20/michal-piatkowski-wyrozniony-w-konkursie-interaktywny-produkt-it-akademii-morskiej-w-szczecinie/

4. Eliminacje do konkursu ogólnopolskiego „Bieg po indeks”

Sześciu uczniów: Witold Bazela, Damian Jóźwiak, Dominik Mistera, Michał Piątkowski, Mateusz Wojciechowski oraz Wiktor Zabielski brało udział w zajęciach przygotowujących do konkursu. Praca zaowocowała awansem wszystkich sześciu uczniów do finałów konkursu Politechniki Koszalińskiej – „Bieg po indeks”. Konkurs składa się z trzech etapów, z czego dwa pierwsze już się zakończyły, przynosząc sukces w postaci zakwalifikowania się szóstki naszych uczniów.

http://zskdlugosz.pl/2017/03/30/szesciu-uczniow-w-finale-konkursu-matematyczno-informatycznego-bieg-po-indeks/

5. Programowanie w środowisku JAVA

Dwóch uczniów realizujących dodatkowe zajęcia z zakresu programowania w JAVA Dominik Mistera oraz Michał Piątkowski wzięła udział w ogólnopolskich zawodach programowania w języku JAVA/C++. Zawody były okazją do zademonstrowania i doskonalenia umiejętności w indywidualnym rozwiązywaniu problemów informatycznych. Umożliwiają one nawiązanie kontaktów między uczniami, studentami, firmami informatycznymi oraz wszystkimi osobami zainteresowanymi programowaniem i algorytmami, z różnych szkół i miejscowości. Pozwalają poznać specyfikę tego rodzaju rywalizacji oraz pomagają przygotować się do ewentualnego uczestnictwa w zawodach typu ACM International Collegiate Programming Contest, Akademickich Mistrzostwach Polski w Programowaniu Zespołowym czy konkursach takich jak Olimpiada Informatyczna, Internetowe Mistrzostwa Polski w Programowaniu.

W zawodach brało udział tylko sześciu uczniów szkół ponadgimnazjalnych. Pozostali uczestnicy reprezentowali wydziały informatyczne uczelni wyższych z całego kraju! W tak doborowym gronie Dominik wywalczył 10 miejsce, a Michał 11 (do zawodów zakwalifikowano 50 uczestników). O tym, że niewiele ustępowali studentom czwartego i piątego roku kierunków: algorytmy i programowanie, niech świadczy fakt, iż o miejscach decydował tylko czas poświęcony na ich rozwiązanie. Nasi uczniowie świetnie poradzili sobie z zadaniami i problemami algorytmicznymi i pozostawili w tyle wielu studentów.

http://zskdlugosz.pl/2017/03/27/ii-kujawsko-pomorskie-zawody-programistyczne/

6. Udział w Finale konkursu „Bieg po indeks” w Koszalinie

Czterech naszych uczniów (z sześciu): Witold BazelaMateusz WojciechowskiMichał Piątkowski oraz Dominik Mistera uzyskali tytuł laureata, co wiąże się jednocześnie z otrzymaniem indeksu Wydziału Elektroniki i Informatyki Politechniki Koszalińskiej. W konkursie łącznie przyznano 33 tytuły laureata.

W rankingu szkół Zespół Szkół Katolickich im. ks. Jana Długosza zajął trzecie miejsce za Gdańskim Liceum Autonomicznym (wg rankingu „Perspektyw” –  53. miejsce w kraju) oraz X LO im. Gdyńskich Nauczycieli Boh. II WŚ (247. miejsce w kraju w rankingu „Perspektyw”).

http://zskdlugosz.pl/2017/04/04/cztery-indeksy-wydzialu-elektroniki-i-informatyki-politechniki-koszalinskiej-dla-uczniow-dlugosza/

oraz

http://zskdlugosz.pl/2017/04/20/bieg-po-indeks-w-koszalinie-uroczyste-rozdanie-nagrod/

7. Udział w finałach konkursu :Mistrzowie kodowania”

23 maja w Warszawie w hotelu „Sangate” odbył się finał konkursu „Mistrzowie kodowania”. Spośród 3072 uczestników konkursu do finału zakwalifikowanych zostało 64 uczniów, w tym z województwa kujawsko-pomorskiego czterech. Naszą szkołę reprezentowała dwójka naszych informatyków: Witold Bazela oraz Michał Piątkowski, którzy w części finałowej musieli wykazać się znajomością systemów operacyjnych Windows, Android oraz Linux, języków programowania PHP, JavaScript, JAVA, C++, C, Visual C#, Python oraz zagadnień związanych z programowaniem urządzeń mobilnych, sieciami komputerowymi oraz bezpieczeństwem w sieci Internet. Test zawierał po dwa-trzy pytania z każdego z wcześniej wymienionych zagadnień. Ostatecznie Michał Piątkowski zajął 26 miejsce w kraju a Witold Bazela- 29 miejsce. Trzecim uczestnikiem z Włocławka i jednocześnie trzecim finalistą był uczeń Daniel Osiński (miejsce 34) uczestniczący jako „wolny słuchacz” z zakresu programowania

http://zskdlugosz.pl/2017/06/05/final-mistrzow-kodowania/

8. Realizacja projektów graficznych w programie GIMP

W ramach zajęć uczniowie zapoznali się z możliwościami edytorskimi programu GIMP. Wykorzystywaliśmy funkcje programu, które zwykle nie są wykorzystywane podczas zajęć z ym programem. Jednocześnie była to okazja do przygotowania grafik na potrzeby tworzenia w przyszłości strony WWW.

Przykładowe prace (tworzono także animowane gify)

(animowany gif)

9. Zajęcia z podstaw robotyki i automatyki

Zrealizowane zostały zajęcia wprowadzające w świat automatów i robotów. Podczas zajęć uczniowie składali roboty (korzystając z zestawów LEGO) i programowali je korzystając z tabletów. Zaawansowani w tych umiejętnościach tworzyli zarówno roboty autonomiczne (LEGO) jak i sterowane (raspberry pi)  a następnie programowali je korzystając z języka PHP. Wcześniej w „raspberry pi” został zainstalowany system linux wraz z obsługą serwera WWW i PHP.

10. Podstawy tworzenia stron WWW

Celem umożliwienia uczniom prezentacji swoich osiagniec przeprowadzone zostały zajęcia z podstaw tworzenia i zarządzania witrynami WWW. Efektem tych zajęc były utworzone przez uczniów na bezpłatnym serwerze WWW w sieci (hostinger.pl) strony. Zaleta tego serwisu jest to, iż nie zawiera on żadnych reklam i na potrzeby edukacyjne jest wystarczający.

Przykład utworzonej strony (http://papayserv.esy.es/index.html ):

PODSUMOWANIE

Wyciągając wnioski z przeprowadzonej analizy dotychczasowych zajęć stwierdzam, iż działania podjęte w ramach innowacji przynoszą pozytywne efekty. Z powodzeniem realizowane są najważniejsze założone cele, co oceniamy jako jej mocne strony:

Mocne strony innowacji:

  • Wdrażanie do pracy metodą projektu.
  • Doskonalenie, w atrakcyjnej formie, umiejętności kluczowych zawartych w podstawie programowej i wykraczające poza podstawę.
  • Integracja umiejętności z różnych przedmiotów nauczania (szczególnie matematyka i fizyka).
  • Kształtowanie odpowiedzialności, samodzielności, przedsiębiorczości.
  • Doskonalenie umiejętności pracy zespołowej.
  • Kształtowanie umiejętności dokonywania samooceny i oceny pracy innych.
  • Integrowanie środowiska szkolnego.

  Słabe strony:   

  • Różnorodność zainteresowań uczniów (automatyka, robotyka, elektronika, programowanie w różnych językach programowania) co powoduje, iż wymagane jest wsparcie indywidualne dla uczniów a zatem czas poświęcony indywidualnie uczniowi jest niewielki.

Wniosek końcowy:

W przyszłym roku szkolnym działalność innowacyjna będzie kontynuowana.