Rèn luyện tư duy thuật toán cho trẻ mầm non

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.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
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 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. Từ khóa: Thuật toán, tư duy thuật toán, trẻ mầm non. 1. MỞ DẦU Cách mạng công nghiệp 4.0 có tác động đến tất cả các lĩnh vực của cuộc sống xã hội. Các ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), robot, Internet kết nối vạn vật (Iot),… được áp dụng ngày càng nhiều trong sản suất và cuộc sống. Để thích ứng được với cuộc cách mạng lần thứ 4, con người cần phải được trang bị những kiến thức, kỹ năng mới để “không bị bỏ lại phía sau”. CEO của tập đoàn viễn thông Viettel Nguyễn Mạnh Hùng (nay là Bộ trưởng Bộ Thông tin và Truyền thông) chia sẻ “trước đây chúng ta chỉ cần biết tiếng Việt và ngoại ngữ để giao tiếp giữa người với người, bây giờ phải biết ngôn ngữ máy để giao tiếp người với máy (máy tính, robot,..)” (dẫn theo Thanh Xuân, 2018). Điều này chứng tỏ vai trò ngày một quan trọng của máy móc trong cuộc sống xã hội tương lai. Con người phải hiểu được cách thức máy hoạt động. Muốn vậy, con người phải được trang bị tư duy thuật toán. Việc rèn luyện tư duy thuật toán nên tiến hành từ sớm. Độ tuổi bắt đầu có thể là từ 5-6 tuổi (James Lockwood & Aidan Mooney, 2017 ; Hylke H. Faber et al., 2017). Ở trường mầm non, có nhiều hoạt động có thể rèn luyện tư duy thuật toán cho trẻ. Nếu giáo viên cách thức lồng ghép phù hợp, sẽ giúp trẻ rèn luyện kỹ năng tư duy và giải quyết vấn đề, góp phần giáo dục trí tuệ cho trẻ. 2. MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÝ LUẬN VỀ TƯ DUY THUẬT TOÁN Thuật toán (Algorithm) là một danh sách các bước mà bạn có thể làm theo nó để hoàn thành một công việc. Nghiên cứu thuật toán là một trong những nền tảng chính của khoa học máy tính. Chương trình (Program) là một thuật toán đã được mã hóa bởi một ngôn ngữ lập trình nào đó để có thể chạy được trên máy tính. Tư duy thuật toán (Algorithmic Thinking) 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. Trên thực tế, tư duy thuật toán thường được hiểu như tư duy máy tính (Computational Thinking). Theo Matt Bower et al. (2017), ý tưởng tư duy máy tính lần đầu tiên được giới thiệu bởi Seymour Papert (1996), người được biết đến rộng rãi thông qua việc phát triển phần mềm và ngôn ngữ lập trình LOGO. Ông muốn đưa việc giảng dạy thuật toán bằng phần mềm này cho học sinh nhỏ tuổi. Theo Seymour Papert, tư duy máy tính là các quá trình tư duy bao gồm cả mô tả và lời giải bài toán sao cho lời giải có thể được thực hiện một cách hiệu quả bởi các tác tử xử lý thông tin. Jeannette Wing (2006) đã định nghĩa tư duy máy tính là “Lời giải phải, và có thể, được thực hiện bởi con người hoặc máy tính, hoặc tổng quát 216 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ 3/2019 hơn, bởi sự kết hợp đồng thời con người và máy tính”. Theo Einhorn (2012) tư duy máy tính phát triển một loạt các kỹ năng (logic, sáng tạo, tư duy thuật toán, mô hình/mô phỏng), liên quan đến việc sử dụng các phương pháp khoa học và giúp phát triển cả sáng tạo lẫn tư duy sáng tạo. Các học giả trong lĩnh vực giáo dục, công nghệ giáo dục đặc biệt đồng ý với cộng đồng giáo dục khoa học máy tính rằng tư duy máy tính là một kỹ năng quan trọng và rất thiết thực của thế kỷ 21. Hiện nay, theo các khóa học Hour of Code trên chuyên trang code.org có các bài giảng rèn luyện tư duy thuật toán bằng cách xây dựng các trò chơi thông qua các khối lệnh mà không cần phải biết ngôn ngữ lập trình (thực chất đây là ngôn ngữ lập trình scratch - ngôn ngữ cho phép viết các chương trình bằng cách kéo và ghép các khối lệnh) (Filiz Kaleliog˘lu, 2015). Hình 1. Tạo chương trình trò chơi Mê cung trên Code.org Hình 1 mô tả chương trình con chim đi đến vị trí của con heo. Từ con chim đi tới vị trí của con heo phải cần 3 bước đi thẳng (tương tự như mô tả bằng tay ). Do đó, người chơi tạo 3 khối lệnh đi thẳng gắn vào nhau sẽ được 1 chương trình. Để hoàn thiện tốt chương trình, người chơi nên được rèn luyện về tư duy thuật toán thông qua các trò chơi. Điều này hoàn toàn thực hiện được ở lứa tuổi mầm non. 3. CÁCH THỨC RÈN LUYỆN TƯ DUY THUẬT TOÁN CHO TRẺ MẦM NON Ở trường mầm non, có rất nhiều hoạt động chứa đựng tư duy thuật toán ...