116196 (Методические особенности изучения раздела "Алгоритм и исполнители" в базовом школьном курсе информатики), страница 4

Следующей авторской программой, которая будет рассмотрена в рамках данной курсовой работы является программа Угриновича Н.

Данная учебная программа составлена с расчетом на 1 урок информатики в неделю. Рассмотрение раздела «алгоритм и исполнители» начинается с 9 класса и входит как отдельная тема в главу «основы алгоритмизации и объектно-ориентированного программирования». На изучение данной темы отводится 7 часов.

Изучение начинается с рассмотрения вопросов, связанных с алгоритмом и его формальным представлением, при этом определение алгоритма дается только после объявления и пояснения примерами его основных свойств. Здесь не так много приводится примеров алгоритмов по сравнению с учебником Макаровой Н.В., что усложняет формирование у учащихся библиотеки алгоритмов. Достаточно подробно рассматривается понятие исполнитель алгоритма, в качестве которого упор делается на компьютер и человека. Все последующие уроке посвящены непосредственно изучение объектно-ориентированного программирования на примере языка Visual Basic. Также параллельно с этим происходит преставление алгоритмов с помощью редактора блок-схем алгоритмов Block-diagram editor.

С одной стороны система объектно-ориентированного визуального программирования Visual Basic является системой программирования, так как позволяет кодировать алгоритмы на этом языке. С другой стороны, она является средой проектирования, так как позволяет осуществлять визуальное конструирование графического интерфейса. В данной теме также рассматривается понятие проекта, который является результатом процессов программирования и проектирования.

В рамках системы программирования Visual Basic учащиеся изучают основные алгоритмические структуры (линейная, ветвление, выбор, цикл), типы, имена и значения переменных, операцию присваивания, а также графические возможности языка программирования.

В качестве формы отчетности учащимися выполняются различные проекты, соответствующие теме урока.

Следующая авторская программа, которой необходимо уделить внимание является программа по учебному курсу «информатика и ИКТ» является программа Семакина И.Г. Она предусматривает изучение данного курса на базовом уровне в расчете – 2 урока в неделю.

В 9 классе тема «алгоритм и исполнители» входит в раздел «информация и управление», таким образом можно отметить несколько иной подход к пониманию алгоритмизации. Его можно назвать кибернетическим подходом. Алгоритм трактуется как информационный компонент системы управления. Такой подход дает возможность ввести в содержание базового курса новую содержательную линию – линию управления. Это многоплановая линия, которая позволяет затронуть следующие вопросы:

• элементы теоретической кибернетики: кибернетическая модель управления с обратной связью;

• элементы прикладной кибернетики: структура компьютерных систем автоматического управления (системы с программным управлением); назначение автоматизированных систем управления;

• основы теории алгоритмов.

На изучение этого раздела отводится 10 часов, в том числе 5 часов теории и столько же практики.

Основные теоретические вопросы, которые следуют обязательному рассмотрению: управление и кибернетика, автоматизированные и автоматические системы управления; определение и свойства алгоритма; линейные алгоритмы; вспомогательные алгоритмы и подпрограммы; циклические алгоритмы и ветвления.

Практическая работа осуществляется с помощью одного из учебных графических исполнителей алгоритмов: Черепашки, Кенгуренка или Чертежника.

Исполнитель Чертежник – это своеобразный графопостроитель, действующий в системе декартовых координат, связанных с экраном. Его назначение – изображение чертежей, графиков, рисунков, состоящих из прямолинейных отрезков. Чертежник близок к Черепашке, однако ее работа не связана с системой координат (хотя единицы длины для нее существуют).

Кенгуренок является аналогом исполнителя Чертежник. Кенгуренок может работать в режиме прямого управления: «команда - исполнение», и в режиме программного управления: «программирование – автоматическое исполнение программы».

2.3 Методические особенности изучения раздела

Проанализировав авторские программы, используемые в настоящее время в различных учебных заведениях и одобренные Министерством образования и науки Российской Федерации, можно сделать вывод о различны подходах к построению изучения раздела «алгоритм и исполнители».

В отношении теоретического материала можно сказать, что существенных отличий в различных программах не видно, но значительно различается порядок изучения отдельных подразделов. Например, в некоторых учебниках понятия алгоритм дается в непосредственной связи с понятием исполнителя, а в других эти темы достаточно разделены и предусматривают изучение исполнителя на примере конкретной среды программирования.

Но существенные различия начинаются при рассмотрении практической составляющей данного раздела, хотя они разрешены стандартом. Предусматривается выбор различных сред программирования авторами программ в соответствии с их концепцией построения учебного материала. Но для всех программ характерно изучение школьного алгоритмического языка, как основы для понимания простейших алгоритмических конструкций и основных этапов построения программ.

Поэтому следует более подробно остановиться на вопросах, связанных с различными языками программирования.

Поскольку в базовом курсе ставится лишь цель первоначального знакомства с программированием, то строгого описания языка программирования не требуется. Основной используемый метод – демонстрация языка на примерах простых программ с краткими комментариями. В связи с этим у учащихся могут возникнуть трудности с изучением объектно-ориентированной среды Visual Basic. Некоторые понятия достаточно воспринять ученикам на «интуитивном» уровне. Для выполнения учениками несложных самостоятельных заданий достаточно действовать методом «по образцу».

Учитель может задуматься над проблемой: как лучше связать изучение методов построения алгоритмов работы с величинами и языка программирования. Здесь возможны два варианта:

1. сначала рассматриваются всевозможные алгоритмы, для описания которых используются блок-схемы и алгоритмический язык, а затем – правила языка программирования, способы перевода уже построенных алгоритмов программу на этом языке;

2. алгоритмизация и языки программирования осваиваются параллельно.

Теоретическое изучение алгоритмизации и программирования, оторванное от практики, малоэффективно. Желательно, чтобы ученики как можно раньше получили возможность проверять правильность своих алгоритмов, работая на компьютере.

Обучение программированию должно проводиться на примере типовых задач с постепенным усложнением структуры алгоритмов.

В качестве примера построение последовательности изучения темы «алгоритм и исполнители» можно предложить следующее поурочное планирование, разработанное по учебнику Семакина (9 класс) [9].

Таблица 2. – Основные темы

Согласно с данным поурочным планированием на изучение раздела «алгоритм и исполнители» в 9 классе по программе И.Г. Семакина отводится 10 учебных часов, из которых 5 посвящены теории и 5 практическому освоению учебной среды программирования. Учащиеся на примерах знакомятся с базовыми алгоритмическими конструкциями, тем самым на данном этапе закладываются первые навыки, необходимые для дальнейшего совершенствования в области освоения более сложных сред программирования.

В конце освоения раздела предусмотрен контроль знаний, включающий в себе проведение контрольной работе в форме, соответствующей уровню подготовки учащихся и оптимальностью использования того или иного метода контроля.

Для сравнения нужно рассмотреть поурочное планирование, составленное на основе другой авторской программы – это программа Н.Д. Угриновича. По ее основе составлено поурочное планирование предмета «Информатика и ИКТ», а именно раздела «алгоритм и исполнители» для 9 класса базового уровня. [12]

Таблица 3. – Темы и программное обеспечение

Первое отличие поурочного планирования по учебнику Н.Д. Угриновича от планирования по программе И.Г. Семакина заключается в количестве часов, отводимое на изучение этого довольно объемного и сложного для понимания раздела школьной программы – их всего 7, включая и контроль знаний. Этого явно недостаточно для глубокого и детального изучения материала, но вполне хватает для поверхностного знакомства с алгоритмами и их конкретном представлении на языке программирования.

Второе существенное отличие данной программы, как было отмечено раньше, это использование с самого начала обучения довольно сложной среды объектно-ориентированного программирования - Visual Basic 2005, что также вызывает дополнительные сложности у учащихся. Также параллельно с Visual Basic 2005 на уроках используется редактор блок-схем алгоритмов Block-diagram editor, что обеспечивает многосторонний подход для осмысления учащимися понятия структуры алгоритма, что в свою очередь обеспечивает лучшее понимания этапов работы программы, тем самым помогает понять логические основы программирования.