Tư duy thuật toán là cách để đi đến một giải pháp thông qua định nghĩa rõ ràng về các bước cần thiết hoặc là khả năng suy nghĩ về thuật toán như một cách giải quyết vấn đề - đây được xem là một trong những kỹ năng quan trọng nhất của thời đại cách mạng công nghiệp 4.0. Bài viết giới thiệu một số vấn đề lý luận cơ bản về tư duy thuật toán và cách thức rèn luyện tư duy thuật toán cho trẻ mầm non.
GDMN 4.0 KỶ YẾU HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA RÈN LUYỆN TƯ DUY THUẬT TOÁN CHO TRẺ MẦM NON Phạm Quang Thuận Trường Cao đẳng Sư phạm Trung ương Nha Trang thuanpq@sptwnt.edu.vn Tóm tắt: Tư thuật tốn cách để đến giải pháp thông qua định nghĩa rõ ràng bước cần thiết khả suy nghĩ thuật toán cách giải vấn đề - xem kỹ quan trọng thời đại cách mạng công nghiệp 4.0 Bài viết giới thiệu số vấn đề lý luận tư thuật toán cách thức rèn luyện tư thuật tốn cho trẻ mầm non Từ khóa: Thuật tốn, tư thuật toán, trẻ mầm non MỞ DẦU Cách mạng cơng nghiệp 4.0 có tác động đến tất lĩnh vực sống xã hội Các ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), robot, Internet kết nối vạn vật (Iot),… áp dụng ngày nhiều sản suất sống Để thích ứng với cách mạng lần thứ 4, người cần phải trang bị kiến thức, kỹ để “khơng bị bỏ lại phía sau” CEO tập đồn viễn thông Viettel Nguyễn Mạnh Hùng (nay Bộ trưởng Bộ Thông tin Truyền thông) chia sẻ “trước cần biết tiếng Việt ngoại ngữ để giao tiếp người với người, phải biết ngôn ngữ máy để giao tiếp người với máy (máy tính, robot, )” (dẫn theo Thanh Xuân, 2018) Điều chứng tỏ vai trò ngày quan trọng máy móc sống xã hội tương lai Con người phải hiểu cách thức máy hoạt động Muốn vậy, người phải trang bị tư thuật toán Việc rèn luyện tư thuật toán nên tiến hành từ sớm Độ tuổi bắt đầu từ 5-6 tuổi (James Lockwood & Aidan Mooney, 2017 ; Hylke H Faber et al., 2017) Ở trường mầm non, có nhiều hoạt động rèn luyện tư thuật toán cho trẻ Nếu giáo viên cách thức lồng ghép phù hợp, giúp trẻ rèn luyện kỹ tư giải vấn đề, góp phần giáo dục trí tuệ cho trẻ MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÝ LUẬN VỀ TƯ DUY THUẬT TỐN Thuật tốn (Algorithm) danh sách bước mà bạn làm theo để hồn thành cơng việc Nghiên cứu thuật tốn tảng khoa học máy tính Chương trình (Program) thuật tốn mã hóa ngơn ngữ lập trình để chạy máy tính Tư thuật tốn (Algorithmic Thinking) cách để đến giải pháp thông qua định nghĩa rõ ràng bước cần thiết khả suy nghĩ thuật toán cách giải vấn đề Trên thực tế, tư thuật toán thường hiểu tư máy tính (Computational Thinking) Theo Matt Bower et al (2017), ý tưởng tư máy tính lần giới thiệu Seymour Papert (1996), người biết đến rộng rãi thông qua việc phát triển phần mềm ngơn ngữ lập trình LOGO Ơng muốn đưa việc giảng dạy thuật tốn phần mềm cho học sinh nhỏ tuổi Theo Seymour Papert, tư máy tính q trình tư bao gồm mô tả lời giải tốn cho lời giải thực cách hiệu tác tử xử lý thông tin Jeannette Wing (2006) định nghĩa tư máy tính “Lời giải phải, có thể, thực người máy tính, tổng quát 216 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ 3/2019 hơn, kết hợp đồng thời người máy tính” Theo Einhorn (2012) tư máy tính phát triển loạt kỹ (logic, sáng tạo, tư thuật tốn, mơ hình/mơ phỏng), liên quan đến việc sử dụng phương pháp khoa học giúp phát triển sáng tạo lẫn tư sáng tạo Các học giả lĩnh vực giáo dục, công nghệ giáo dục đặc biệt đồng ý với cộng đồng giáo dục khoa học máy tính tư máy tính kỹ quan trọng thiết thực kỷ 21 Hiện nay, theo khóa học Hour of Code chuyên trang code.org có giảng rèn luyện tư thuật toán cách xây dựng trị chơi thơng qua khối lệnh mà khơng cần phải biết ngơn ngữ lập trình (thực chất ngơn ngữ lập trình scratch ngơn ngữ cho phép viết chương trình cách kéo ghép khối lệnh) (Filiz Kaleliog˘lu, 2015) Hình Tạo chương trình trị chơi Mê cung Code.org Hình mơ tả chương trình chim đến vị trí heo Từ chim tới vị trí heo phải cần bước thẳng (tương tự mơ tả tay ) Do đó, người chơi tạo khối lệnh thẳng gắn vào chương trình Để hồn thiện tốt chương trình, người chơi nên rèn luyện tư thuật tốn thơng qua trị chơi Điều hồn tồn thực lứa tuổi mầm non CÁCH THỨC RÈN LUYỆN TƯ DUY THUẬT TOÁN CHO TRẺ MẦM NON Ở trường mầm non, có nhiều hoạt động chứa đựng tư thuật toán cần hỗ trợ tư thuật toán việc giải tình huống, giải nhiệm vụ chơi… Vì vậy, giáo viên tích hợp việc giáo dục trẻ với việc hình thành rèn luyện tư thuật toán cho trẻ Theo Robin Ricketts (2018), rèn luyện tư thuật tốn cho trẻ mầm non thơng qua hoạt động trị chơi, hoạt động sinh hoạt Dưới số ví dụ nhằm minh họa cách thức rèn luyện tư thuật toán cho trẻ mầm non 3.1 Rèn luyện tư thuật tốn thơng qua trị chơi Ở trường mầm non, trẻ tham gia nhiều trò chơi khoảng thời gian hoạt động khác Mỗi trị chơi tình thực tiễn gắn liền với sống hàng ngày trẻ Vì vậy, người giáo viên dễ dàng rèn luyện tư thuật toán cho trẻ thơng qua q trình trẻ tham gia trị chơi trị chơi Tơ màu Tên Trị chơi: Tơ màu vng (trị chơi mơ tả cách Robot) 217 GDMN 4.0 KỶ YẾU HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA Độ tuổi: 5-7 tuổi Số người chơi: người nhóm người Dụng cụ: Hình vẽ, bút, giấy Luật chơi: Người chơi phát mẫu tô (được in sẵn) Người chơi viết giấy cách để tơ màu vào hình vng mẫu tơ, xuất phát từ có biểu tượng ngơi Mỗi lần di chuyển ô vuông, cách thức ghi quy ước Bảng Bảng Quy ước cách di chuyển Tiến sang phải ô Tiến sang trái ô Tiến lên ô Tiến xuống Đổ màu cho Ví dụ cách tô màu Mẫu tô (Xem hình 2): (Sang phải, tơ màu, sang phải, xuống dưới, tô màu) Thời gian thực phút Đội tìm nhiều cách nhanh đội chiến thắng cách tơ màu tốn bước thực Các cách tơ trị chơi Mẫu tơ là: Bảng Các cách tô Mẫu STT Cách tô màu Như vậy, cách tơ tập hợp bước để hồn thành cơng việc tơ màu Đó thuật tốn Thơng qua trị chơi này, trẻ biết để hồn thành công việc cần phải xây dựng bước cụ thể, rõ ràng Trị chơi này, tạo mẫu tơ khác (Xem hình 3) 218 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ 3/2019 Mẫu tô Mẫu tô Mẫu tô Mẫu tơ Mẫu tơ Mẫu tơ Hình Mẫu số Hình tơ rèn luyện tư thuật tốn Từ ý tưởng trị chơi này, giáo viên phát triển nhiều trị chơi khác để rèn luyện tư thuật toán cho trẻ 3.2 Rèn luyện tư quy thuật tốn thơng qua hoạt động hàng ngày Trong sống sinh hoạt hàng ngày có nhiều hoạt động mang tính lặp lặp lại theo tính chất tư thuật tốn Ví dụ: Mỗi bữa ăn vòng lặp lại: cung cấp miếng thức ăn cho miệng nhai nuốt Thói quen hàng ngày lặp lại vòng: thức dậy mặc quần áo ăn uống học trở nhà chơi ăn uống cởi quần áo ngủ Các thói quen chuyển thành câu “nếu, sau đó, thì”: “Nếu bát có thức ăn đó, lặp lại vịng lặp ăn, sau đặt muỗng xuống” “Nếu ngày tuần, lặp lại vòng lặp trường, ngủ muộn chơi ngày” Bài hát điệu múa cách tích cực thú vị để dạy khái niệm vịng lặp lặp lại nhiều người lặp lại lời hát chuyển động Như hoạt động hàng ngày trẻ dùng để dạy trẻ khái niệm tư thuật toán KẾT LUẬN Cho trẻ làm quen rèn luyện tư thuật toán từ sớm việc làm hữu ích Các hoạt động trẻ nhóm lớp giúp trẻ bước đầu rèn luyện tư thuật tốn để từ hình thành kỹ giải vấn đề Giáo viên mầm non cần trang bị kiến thức, kỹ khoa học máy tính để nhận biết phát triển hoạt động giúp trẻ rèn luyện tư thuật toán Đối với sở giáo dục đào tạo giáo viên mầm non cần đưa vào chương trình giảng dạy học phần liên quan đến khoa học máy tính để trang bị kiến thức giúp sinh viên phát hiện, thiết kế hoạt động rèn luyện tư thuật toán cho trẻ tương lai 219 GDMN 4.0 KỶ YẾU HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Thanh Xuân (2018) CEO Viettel: Trước học làm, làm học, http://danviet.vn/kinh-te/ceo-viettel-truoc-hoc-roi-moi-lam-gio-lam-roi-moi-hoc-851722.html James Lockwood, Aidan Mooney (2017), Computational Thinking in Education: Where does it fit? Hylke H Faber, Menno D M Wierdsma1, Richard P Doornbos, Jan S van der Ven and Kevin de Vette (2017) Teaching Computational Thinking to Primary School Students via Unplugged Programming Lessons, Journal of the European Teacher Education Network, Vol 12, 13-24 Matt Bower, Leigh N Wood, Jennifer W.M Lai, Cathie Howe, Raymond Lister (2017) Improving the Computational Thinking Pedagogical Capabilities of School Teachers, Australian Journal of Teacher Education, Volume 42, Issue Papert, S (1996) An exploration in the space of mathematics educations, International Journal of Computers for Mathematical Learning, 1(1), 95-123, https://doi.org/10.1007/BF00191473 Jeannette M Wing (2006) Computational Thinking, Communications of the ACM, CACM vol 49, no 3, pp 33-35 Einhorn, S (2012) Microworlds, computational thinking, and 21st century learning LCSI White Paper http://www.microworlds.com Filiz Kaleliog˘lu (2015) A new way of teaching programming skills to K-12 students: Code.org, Computers in Human Behavior Robin Ricketts (2018) Computational Thinking for Kindergartners, https://www.edutopia.org/article/computational-thinking-kindergartners Title: PRACTICING ALGORITHM THINKING FOR PRESCHOOLERS Pham Quang Thuan Nha Trang National College of Pedagogy thuanpq@sptwnt.edu.vn Abstract: Algorithm thinking is a way to come up with a solution through a clear definition of the necessary steps or the ability to think about the algorithm as a way to solve problems - this is the most critical skill of the era of industrial revolution 4.0 This article presents some theoretical issues of the algorithmic thinking and the ways to practice algorithmic thinking for preschoolers Keywords: Algorithms, Algorithms thinking, preschoolers 220 ... Điều hồn tồn thực lứa tuổi mầm non CÁCH THỨC RÈN LUYỆN TƯ DUY THUẬT TOÁN CHO TRẺ MẦM NON Ở trường mầm non, có nhiều hoạt động chứa đựng tư thuật toán cần hỗ trợ tư thuật toán việc giải tình huống,... ngày trẻ dùng để dạy trẻ khái niệm tư thuật toán KẾT LUẬN Cho trẻ làm quen rèn luyện tư thuật tốn từ sớm việc làm hữu ích Các hoạt động trẻ nhóm lớp giúp trẻ bước đầu rèn luyện tư thuật toán. .. hoạt Dưới số ví dụ nhằm minh họa cách thức rèn luyện tư thuật toán cho trẻ mầm non 3.1 Rèn luyện tư thuật tốn thơng qua trị chơi Ở trường mầm non, trẻ tham gia nhiều trò chơi khoảng thời gian