diplom (664173)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Министерство образования Российской Федерации

Уральский государственный педагогический университет

Кафедра информатики и ВТ

Организация изучения основных алгоритмических конструкций в среде Лого Миры

ВЫПУСКНАЯ РАБОТА

Исполнитель: студентка 5 курса

Заочного отделения

Информатики и ВТ

Факультета УрГПУ

Научный руководитель:

Кандидат педагогических наук

Доцент кафедры информатики

и вычислительной техники

Грохульская Наталья Леонидовна

Екатеринбург 2002

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение 4

Глава 1. Язык Лого и его применение в преподавании информатики 7

История появления языка Лого 7

Распространенность Лого-сред в Екатеринбурге 9

Анализ сред Лого 10

Основные достоинства и недостатки среды Лого 13

Применение Лого в учебном процессе начальной школы 16

Применение Лого для внешкольной работы по информатике 18

Обзор публикаций о применении Лого в учебном процессе школы 20

Роль алгоритмизации в базовом курсе 23

Технология решения вычислительных задач 29

ГЛАВА 2. Решение вычислительных задач в среде Лого Миры 32

Описание возможностей среды Лого Миры 2.0 32

Понятия, которыми можно манипулировать в среде Лого Миры 33

Запуск Лого Миров 34

Графический экран системы Лого 34

Текстовый экран системы Лого 34

Режимы работы 34

Команды системы Лого 35

Базовые команды движения и рисования 36

Команды цикла (повторения) 37

Построение процедур (подпрограмм) 38

Команды изменения переменных 39

Команды и процедуры с параметрами 40

Команда выбора (ветвление) в Лого 40

Рекурсия 41

Функция 41

II. Команды управления системой 41

Запись основных алгоритмических конструкций в среде Лого Миры и их использование для решения вычислительных задач 43

Понятие алгоритма 43

Исполнитель алгоритма 43

Свойства алгоритма 44

Способы записи алгоритмов 45

Словесный способ записи алгоритмов 45

Графический способ записи алгоритмов 46

Базовые алгоритмические структуры 47

Решение задачи с использованием основных базовых структур и операторов языка Лого на примере экологической задачи 61

Методические рекомендации 64

Изучение базовых алгоритмических конструкций в языке Лого в учебном процессе школы 64

Примерный план разделов курса «Алгоритмизация и решение вычислительных задач» 66

Заключение. 68

Введение

Лого – это среда программирования и средство для моделирования различных задач и исследований. Объектами исследований преподавателей и учеников, в этом направлении могут быть их собственные исследования о животных и растениях, о мире психологии, мире физиологии человека, мире биологии клетки, а также химии, физики, математике, изобразительного искусства и других сфер деятельности.

В любой среде программирования реализуются основные алгоритмические конструкции, развивающие алгоритмический стиль мышления, важность которого отмечена Н.М. Амосовым, Н.Н. Моисеевым, А.Н. Лонда и другими учеными.[ ] Ими подчеркивалась необходимость разработки алгоритмов для развития мышления школьников. Они показывали, что с помощью алгоритмов можно не только организовывать мыслительную деятельность, но и описывать процессы.

Алгоритмы возникают не только в ходе описания какого-либо процесса (физического, химического, биологического, математического), но и в управлении, воспитании, во всей социальной сфере жизни человека. Именно это и доказывает необходимость их введения в обучение. Таким образом, алгоритм – это не программа-шаблон, а механизм, согласно которого функционирует, развивается любая самоорганизующая система. Некоторые алгоритмы человек осваивает самостоятельно, другие требуют обучения.

Фундаментальное понятие информатики - «алгоритмизация», имеет большое значение не только в теории информатики, но и в теории самореализации в развитии ученика.

Объем минимального содержания базового курса информатики включает в себя блок «Алгоритмы и исполнители». Алгоритмизация - одно из мощных средств развития мышления учащихся.

Изучать основные базовые конструкции можно по-разному: с помощью исполнителей [ ], специально разработанных учебных алгоритмических языков [ ], реальных языков программирования [ ].

Одно из перекрестных средств знакомства учащихся с основными алгоритмическими конструкциями является язык Лого.

В последнее время язык программирования Лого завоевывает все большую популярность и не только в начальной или средней школе, но и в колледжах, университетах, да и просто в среде любителей интеллектуального досуга.

Лого – один из самых доступных языков программирования для персональных компьютеров. Это диалект ЛИСП, языка, применяемого в сложнейших исследовательских проектах в области вычислительной техники и искусственного интеллекта. Не случайно Лого оказался более гибким языком, чем Паскаль или С++.

Язык Лого – это язык программирования и вместе с тем особая обучающая сфера. Язык этот по синтаксису предельно прост и близок к естественному. В то же время он обладает мощными современными средствами, формирующими культуру мышления и позволяющими создавать программы очень лаконичные, прозрачные по структуре и эффективности.

Поэтому целесообразно использовать этот язык при изучении базового курса информатики. В связи с этим становится очевидным актуальность предлагаемой работы.

Объект исследования – процесс обучения базовому курсу информатики.

Предмет исследования – методика преподавания алгоритмизации на базе языка Лого.

Цель работы – определение роли и месте вычислительных задач, решаемых в среде Лого Миры при изучении алгоритмизации.

Основные задачи исследования:

1. Освоить среду Лого Миры

2. Определить банк традиционно решаемых вычислительных задач при изучении алгоритмизации.

3. Разработка программ для решения вычислительных задач на языке Лого.

4. Проанализировать решение вычислительных задач на языке Лого.

Данная выпускная работа состоит из:

• Введения.

• Двух глав.

• Заключения.

• Списка литературы, используемой при написании работы.

• Приложений.

К работе прилагается дискета со следующим содержанием.

Глава 1. Язык Лого и его применение в преподавании информатики

История появления языка Лого

"Лого - это философия образования и непрерывно развивающееся семейство языков, реализующих эту философию".[ ]

Основные педагогические идеи применения Лого, а также первые версии Лого-систем были разработаны профессором Сеймур Пейпертом (Seymour Papert) в Массачусетском Технологическом Институте в 60-х годах. В 1967 году группой профессора Пейперта совместно с группой Уоллеса Фойрцайга работавшей в фирме Bolt, Beranek, and Newman, была создана первая версия Лого.

Широкое распространение Лого связано с развитием персональных компьютеров в конце 70-х годов. Ряд компаний, таких, как, например, Terrapin Software, начал коммерческое распространение различных версий Лого. Одним из лидеров в этой области является основанная в 1980 году фирма Logo Computer Systems Inc. (LCSI), совет директоров которой возглавляет профессор Пейперт.

В 1985 году компания Logo Computer Systems Inc. начала распространять новую версию Лого - программу LogoWriter. Эта программа была признана одной из самых удачных, достаточно сказать, что в 1990 году система LogoWriter была названа читателями журнала Classroom Computer Learning лучшей образовательной программой десятилетия. Программа LogoWriter была переведена на десятки языков мира и была реализована на разных компьютерных платформах. В 1987 году Институтом новых технологий образования (ИНТО) была создана русская версия этой программы для компьютеров IBM, которая успешно распространяется.

Принципиально новые идеи были реализованы в середине 80-х годов в системе LEGO TC Logo (совместной разработке фирмы LEGO и LCSI), которая являлась расширением системы LogoWriter, однако в ней можно было управлять не только черепашками на экране, но и реальными роботами, собранными из деталей LEGO и подключенными к компьютеру.

Активная работа в области Лого продолжается и в настоящее время, а программа является русской версией программы MicroWorlds, разработанной в LSCI, 1993 г. и ПервоЛого (совместная разработка LCSI и ИНТ, 1996 г.). Среда Control Lab (разработанная компанией LEGO Dacta, русская версия программы называется ЛЕГО-Лаборатория и распространяется Институтом новых технологий образования) является естественным развитием идей, заложенных в системе LEGO TC Logo. Возникают и новые перспективные области исследований: среди таких проектов, например, LEGO-роботы (Programmable Brick) - дальнейшее развитие систем LEGO TC Logo и Control Lab, позволяющее создавать автономные роботы, управляемые миниатюрным специальным компьютером.

Лого, конечно, отнюдь не сводится к созданию и распространению компьютерных программ. Существует мировое сообщество преподавателей и исследователей, заинтересованных в развитии и распространении педагогической философии Лого. Публикуется различная литература, посвященная как проблемам использования Лого в преподавании конкретных школьных дисциплин (таких как математика, язык и т.д.), так и общим вопросам использования Лого в школьном и внешкольном образовании. Уже более 10 лет в США существует специальная некоммерческая организация Logo Foundation, координирующая деятельность мирового Лого-сообщества.

Институтом новых технологий образования рассматривается поддержка и развитие Лого-сообщества в России в качестве одной из своих основных задач. Институт разрабатывает и распространяет программы, основанные на Лого, а также различные методические и учебные материалы, связанные с Лого, который является не только языком программирования, но и языком общения.

Распространенность Лого-сред в Екатеринбурге

C 1999 года в г. Екатеринбурге достаточно активно используются Лого Миры. Первые курсы для учителей провели Сопрунов С.Ф. и Яковлева Е.И. Всю работу по внедрению и использованию Лого Миров, курирует Центр новых информационных технологий (ЦНИТ), созданный несколько лет назад при Управлении образования г. Екатеринбурга. Была создана городская экспериментальная площадка, в совет которой вошли наиболее квалифицированные в Лого преподаватели, целью, которой является апробация среды в учебном процессе общеобразовательных учреждений, исследование методики использования среды Лого Миры в обучении информатике для разных возрастных категорий учащихся и для разных форм учебной работы.[ ]

В городе действует Лого-клуб для преподавателей, который собирается в ЦНИТе раз в месяц, где преподаватели обмениваются идеями проектов, обсуждают свои проблемы, передают опыт.

В весенние каникулы с 2000 года проводится научно-практическая конференция, где преподаватели делятся своими наработками и методиками по определенным темам или целыми комплексами.

Школы города, такие как лингвистическая гимназия № 13, школа № 168, школа № 144, гимназия «Полифорум» и «Менталитет» №180 и другие, работают с Лого Мирами на уроках информатики, а также в кружках, факультативах, в группах дополнительного образования. В ЦНИТе ведутся занятия с детьми в рамках дополнительных образовательных услуг и используют среду в основном для создания тематических проектов, посвященной той или иной теме по изучению языка Лого Миры, чтоб заинтересовать детей.

Были проведены командные турниры (2000 - 2002 года) для школьников, в которых участвовало 32 команды из 25 школ в 2 возрастных группах: 5-7 класс и 7-9 классы. [Суриф Т.И., Волкова С.Б.]

Анализ сред Лого

Для чего вообще изучать программирование, а следовательно среду программирования? Очевидно, что процесс проектирования программ - это процесс решения проблем человеком, подобно другим процессам решения проблем в науке и технике. [Кузнецов И.Н.]

Программирование в компьютере подразумевает описание некоторой проблемы на определенном языке и последующее многократное моделирование с целью проверки модели и решения проблемы. Эффективное описание проблемы для моделирования требует развитого объектного мышления.

Правильно организованное обучение с использованием среды программирования развивает алгоритмическое и логическое мышление в естественной для этого обстановке; дает опыт работы с разными моделями; знакомит с общими принципами и методами программирования, что позволяет учащимся адаптировать приобретенные навыки при освоении других программных сред. [КИН]

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата