Интеграция программирования в нетехнические предметы: примеры и идеи

Занимаясь повседневными делами, вы наверняка столкнётесь с несколькими неавтоматизированными сервисами и функциями. Благодаря широкому использованию технологий программирование стало неотъемлемой частью практически каждого школьного предмета, как никогда раньше.

Кроме того, как и любой другой навык, наши студенты выиграют от научиться программировать с раннего возраста и далее. Поэтому один из подходов предполагает интеграцию программирования в нетехнические предметы, не требующие использования устройств.

Изучив эту возможность подробнее, мы нашли несколько интересных примеров уроков и проектов. Давайте разберём некоторые из этих учебных сценариев и идей, которые демонстрируют применение программирования на занятиях, которые «традиционно» не включают в себя технологии.

Почему программирование должно быть частью учебной программы

Вы можете задаться вопросом, как обучение программированию может повысить успеваемость учащихся на курсах, которые обычно считаются «нетехническими». В конце концов, разве программирование не относится только к программированию и разработке программного обеспечения?

Переносимые навыки

Один из ответов заключается в том, что программирование служит не только этим технологическим целям. Оно также предоставляет средство общения посредством различных языков программирования. Таким образом, оно позволяет студентам творчески самовыражаться, одновременно осваивая сферу инноваций. Кроме того, овладевая этим навыком, студенты могут выбирать различные методы решения задач и отслеживания информации. Следовательно, они получают возможность применять эти знания в различных областях.

Более того, студенты приобретают навыки, применимые в любой области знаний и в любой сфере деятельности. Обучаясь программированию, студенты развивают критическое мышление и навыки решения проблем. Они также развивают такие качества, как настойчивость, креативность и логическое мышление, которые пригодятся в любой работе.

Кроме того, они усваивают ценность открытого и понятного общения и сотрудничества со сверстниками. В конечном счёте, все эти профессиональные и социальные навыки помогут сегодняшним ученикам стать успешными лидерами и новаторами в будущем.

Необходимые изменения в образовании

Следя за развитием тенденций в образовании, вы увидите больше возможностей для включения уроков и проектов, связанных с программированием. Например, на уроках математики программирование упрощает процесс решения уравнений или проведения измерений. На уроках английского языка и литературы (ELA) учащиеся могут применять программирование для презентации литературного анализа. В естественных науках программирование позволяет учителям и учащимся моделировать погодные условия, одновременно собирая ценные данные. Другими словами, учащиеся получают более сложный, но при этом обогащающий опыт обучения, выходящий за рамки простого запоминания фактов.

Универсальность, позволяющая вписаться в любую учебную программу

Как мы уже видели, навык программирования применим в широком спектре задач — от веб-разработки до робототехники. Кроме того, существует множество языков программирования, таких как Python, Java, Swift, C++ и другие. Таким образом, программирование оказывается достаточно универсальным, чтобы его можно было включить в любую учебную программу.

На самом деле, некоторые преподаватели могут не осознавать, что они уже обучают навыкам и концепциям, которые напрямую связаны с кодированием — от причинно-следственных связей до последовательности.

Программирование интегрировано в классы дошкольного образования

Поскольку кодирование интегрируется в более нетехнические предметы, дети, даже в столь юном возрасте, дошкольное учреждение Получите больше возможностей для освоения его основополагающих навыков. В свою очередь, вы увидите, как младшие школьники станут более искусными в программировании, если его преподавать в рамках учебной программы.

Кроме того, вы можете найти онлайн-платформы, программное обеспечение и материалы, подходящие для любой возрастной группы, учитывая множество доступных обучающих ресурсов. Более того, вы можете поискать и найти в интернете примеры планов уроков и/или тематических разделов, включающих программирование, но без экранов (что является ещё одним преимуществом для четырёхлетних детей). Поэтому, даже если вы переживаете, что дошкольники слишком малы для экранного времени, вам не о чем беспокоиться, поскольку существует множество методов обучения, которые позволяют вовлекать маленьких учеников как с использованием устройств, так и без них.

Примеры и идеи по интеграции программирования в нетехнические предметы

Теперь, когда мы обсудили, как интегрировать кодирование во многие предметы Давайте рассмотрим несколько примеров программирования на нетехнических курсах и несколько идей для проектов для всех классов. Имейте в виду, что многие из этих идей можно адаптировать к разным возрастным группам и стилям обучения.

Обществознание и история

От создания виртуальных «туров» по историческим событиям до сбора данных о политических опросах — программирование может оживить прошлое и помочь учащимся лучше понять сложные темы, связанные с обществознанием, историей и географией.

Пример проекта, объединяющего географию и историю

 Например, можно спланировать проект, в котором учащиеся выберут исследователя (например, Магеллана, Колумба, Марко Поло) и создадут код для виртуального робота, который будет следовать по маршруту этого человека на карте мира или континента. Для улучшения презентации учащиеся также могут запрограммировать робота на «представление» ключевых событий, связанных с экспедицией.

Английский/языковые искусства/грамотность

ELA охватывает множество подтем и навыков, таких как грамотность, исследования и сочинение (не говоря уже о грамматике). Хотя программирование, возможно, и не ассоциируется с языковыми искусствами, эти два направления хорошо сочетаются, когда речь идёт о практике, проектах и оттачивании навыков критического мышления. Студенты могут программировать для создания игр, историй или даже для разработки презентации вместо исследовательской работы, включая цитаты.

Примеры проектов по литературе и письму

На занятиях по английскому языку и литературе (ELA) учащиеся применяют те же аналитические навыки к прочитанному, изучая и оценивая различные тексты. Например, можно создать блок-схему, иллюстрирующую создание алгоритма. Это задание включает в себя один из способов письма – объяснение процесса. Аналогичным образом, можно создать подобный графический дизайн, демонстрирующий причинно-следственные связи в художественном произведении.

Музыка

Наряду с другими нетехническими предметами, уроки музыки создают идеальную среду для освоения программирования. Ведь и программирование, и музыка предоставляют средства творческого самовыражения, а программирование можно использовать для сочинения оригинальных песен или визуализации музыкальных произведений.

Пример проекта с использованием ИИ

Музыкальные проекты можно найти на платформе Music Lab: Jam Session, предназначенной для учащихся со второго по двенадцатый класс. С помощью этой платформы ученики могут создавать ремиксы популярных песен своих любимых исполнителей. Кроме того, они оттачивают навыки применения таких понятий, как функции и последовательности, а также совершенствуют подсказки ИИ.

Искусство

Кроме того, нельзя не учитывать связь между изобразительным искусством и программированием. Хотя эти два предмета внешне не связаны, они оба служат средством развития творческих способностей и логического мышления в любом возрасте. Независимо от того, будет ли их творение двухмерным изображением или объектом, напечатанным на 3D-принтере, учащиеся получат ценный опыт художественного самовыражения и использования технологических инноваций.

Пример проекта по созданию пикселей

Создавая пиксельную графику, учащиеся могут практиковаться в использовании Python или сеточной системы для создания сложных изображений. Эти проекты также дают учащимся возможность применить на практике такие концепции программирования, как циклы и массивы. Кроме того, проект можно адаптировать практически к любому уровню обучения, при условии, что учащиеся уже имеют базовые знания программирования.

Физическая культура

Как мы поняли из этих примеров, программирование не ограничивается классом или компьютерным классом. Учителя физкультуры передают этот технический навык своим ученикам совершенно уникальным способом, который заставляет всех двигаться, развивая свою креативность (да, каламбурчик!) и навыки решения задач.

Пример проекта по укреплению навыков программирования

Самое большое отличие между программированием на уроках физкультуры и другими нетехническими предметами заключается в отсутствии устройств. Другими словами, ученики перемещаются, демонстрируя и отрабатывая принципы программирования. В одном из вариантов они могут взять пластиковые коврики или плитки разных цветов. Каждый цвет обозначает одно конкретное движение (например, один прыжок с размаху или бег на месте в течение нескольких секунд). «Кодировщики» могут раскладывать коврики рядами, чтобы составить несколько коротких разминочных упражнений. После этого ученики могут перейти к ряду, разгадать код и выполнить упражнения. Разгадав код, они переходят к другому ряду цветов (или коду) и так далее.

Экономика/Финансовая грамотность

Аналогично, программирование прекрасно вписывается в курс экономики или финансовой грамотности. Например, студенты могут использовать Python для генерации данных для различных целей, например, для отслеживания фондового рынка или для обучения составлению и соблюдению бюджета.

Пример экономического курса

Пример целого курс Программа, посвященная экономическим данным, может быть адаптирована к уровню средней школы. В этом случае учащиеся будут научитесь программировать на Python для хранения и анализа данных, связанных с экономическими тенденциями. Они также будут использовать Matplotlib для создания графиков и диаграмм, иллюстрирующих их выводы и результаты.

Наука

Программирование также неразрывно связано с любой наукой. От создания изображений геологических явлений до отслеживания и хранения климатических данных — программирование оказывается ценным навыком для будущих учёных, метеорологов, биологов и многих других.

Пример проекта/задания по физике

Code Monkey приводит такую иллюстрацию в своих работах. Лунный спускаемый аппарат Курс. Студенты учатся использовать Python для написания кода, который позволит их космическому кораблю благополучно посадить его на Луну. В ходе занятий студенты также получают прочное понимание физических понятий. Применяя законы гравитации и силы тяги, они также приобретают ценные навыки решения задач, выполняя увлекательные, но сложные задания.

Профессиональные курсы

В частности, на уровне средней школы программирование также используется в факультативных и профессиональных курсах. В этом контексте вы увидите, как учащиеся получают преимущество в освоении специальности или профессии, что, конечно же, включает изучение различных языков программирования.

Кулинарное искусство

Когда вы представляете себе кулинарный курс, программирование, возможно, последнее, что приходит на ум. Однако будущим шеф-поварам/предпринимателям будет полезно изучить HTML и CSS. Например, они могут создать веб-сайт для ресторана — с меню и ценами, кнопками для различных функций и даже чат-ботом для онлайн-обслуживания клиентов.

В другом случае студенты могут использовать HTML для создания онлайн-портфолио с рецептами или услугами общественного питания, которые они предоставили. Они могут добавлять изображения и графику, обучающие видео или ссылки на свои ролики в социальных сетях, демонстрирующие, как готовить их блюда.

Составление

Для студентов, интересующихся черчением, изучение САПР просто необходимо. Представьте, что они смогут создать, получив навыки и инструменты, позволяющие не только чертить механические или архитектурные конструкции, но и создавать 3D-прототипы и модели. Кроме того, они получат базовые знания о языках программирования и программах, распространённых в их областях.

Курс коммуникаций

Многим студентам в рамках обучения по определённой специальности необходимо посещать курс по коммуникациям, включающий письменные задания делового характера и/или публичные выступления. Именно здесь обучение программированию оказывается полезным, особенно если презентации входят в учебную программу. Применяя навыки работы с HTML и JavaScriptстуденты могут создавать собственные бизнес-сайты или онлайн-портфолио для демонстрации своих работ.

Реализация кодирования без устройств

А если вам все еще интересно, как можно интегрировать кодирование в занятия, не требующие электронных устройств, то еще раз взгляните на эти виды деятельности что мы обнаружили. Хотя эти уроки и методические рекомендации не связаны непосредственно с программированием, они всё же закрепляют навыки, необходимые учащимся для освоения написания программ.

Двоичные числа

Учащиеся могут использовать большие цветные карточки с точками, представляющими числовые значения, на одной стороне которых изображены точки. Они выстраиваются в ряд и, когда учитель спрашивает число, либо показывают точки, сумма которых равна этому числу, либо переворачивают карточки, чтобы видеть только чистый цвет на обороте. Другой вариант: учитель называет (или пишет на доске) последовательность из точек и чистых цветов. Учащиеся следуют этой последовательности, чтобы определить, какое число открыто.

Обнаружение ошибок

В этом задании один ученик раскладывает магнитные карточки на доске, образуя квадрат размером пять на пять, а другой внимательно наблюдает. Затем наблюдатель закрывает глаза, а другой переворачивает одну из карточек. После этого наблюдатель должен угадать, какая карточка была перевернута, и исправить ошибку.

Последовательность действий

В этом задании один ученик отдаёт команды, а другой играет роль робота. Однако вместо того, чтобы отдавать простые команды, ученик, выступающий в роли «программиста», должен выполнить несколько шагов. В некоторых случаях «робот» может не выполнить задачу, задуманную программистом, если инструкции были довольно расплывчатыми. После этого им придётся «отлаживать» код. Цель — показать, что для корректной работы код должен быть написан чётко и точно, и что отладка часто необходима.

Взгляд в будущее

Поскольку использование технологии и ИИ Если программирование станет более распространенным в столь широком спектре областей, учащиеся получат преимущество в своей будущей карьере, освоив искусство программирования в различных школьных предметах. Следовательно, по мере того, как следующее поколение будет всё более искусно применять программирование в различных областях – от музыки до инженерии – мы можем ожидать удивительных инноваций и открытий.