Цели и задачи изучения основ алгоритмизации и программирования в школьном курсе информатики

Обновлено: 06.07.2024

История и роль школьного предмета "Информатика". Общие вопросы изучения алгоритмизации и программирования в школьном курсе информатики. Основные методы преподавания темы "Основы алгоритмизации и программирования". Разработка урока по исследуемой теме.

Рубрика	Педагогика
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	22.11.2011
Размер файла	55,5 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

§2. Общие вопросы изучения алгоритмизации и программирования в школьном курсе информатики

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.

Объектом исследования является процесс изучения алгоритмизации и программирования, их приложения в школьном курсе информатики. Предмет исследования - основные методы изучения тригонометрических функций в школьном курсе информатики.

Для достижения цели реализуются следующие задачи:

- анализ уже имеющейся научно-методической литературы по этой теме;

- разработка и проведение уроков по данной теме;

- подготовка дидактических материалов, посвященных методике составления алгоритмов и программ.

Для достижения целей работы, и решения выше поставленных задач были использованы следующие методы:

- изучение программ, учебных пособий, методических материалов, касающихся алгоритмизации и программирования;

- разработка и проведение урока по данной теме;

- наблюдение за учащимися во время проведения занятий.

Чтобы удивиться, достаточно одной минуты, чтобы сделать удивительное, нужны многие годы.

К. Гельвеций

Антикитерский механизм из Древней Греции был калькулятором, использовавшим шестерни различных размеров и конфигурации, обусловливавших его работу, по отслеживанию метонова цикла, до сих пор использующегося в Лунно-солнечный календарях. Аль-Джазари построил программируемый автомат-гуманоид в 1206 году. Одна система, задействованная в этих устройствах, использовала зажимы и кулачки, помещённые в деревянный ящик в определённых местах, которые последовательно задействовали рычаг, которые, в свою очередь, управляли ударными инструментами.

Часто первым программируемым устройством принято считать жаккардовый ткацкий станок, построенный в 1804 году Жозефом Мари Жаккаром, который произвёл революцию в ткацкой промышленности, предоставив возможность программировать узоры на тканях при помощи перфокарт. Первое программируемое вычислительное устройство, Аналитическую машину, разработал Чарлз Бэббидж (но не смог её построить). 19 июля 1843 года графиня Ада Августа Лавлейс, дочка великого английского поэта Джорджа Байрона, как принято считать, написала первую в истории человечества программу для Аналитической машины. Эта программа решала уравнение Бернулли, выражающее закон сохранения энергии движущейся жидкости. В своей первой и единственной научной работе Ада Лавлейс рассмотрела большое число вопросов. Ряд высказанных ею общих положений (принцип экономии рабочих ячеек памяти, связь рекуррентных формул с циклическими процессами вычислений) сохранили свое принципиальное значение и для современного программирования. В материалах Бэббиджа и комментариях Лавлейс намечены такие понятия, как подпрограмма и библиотека подпрограмм, модификация команд и индексный регистр, которые стали употребляться только в 1950-х годах. Однако ни одна из программ написанных Адой Лавлейс никогда так и не была запущена.

В отличие от естественных наук, компьютерные науки получили большой стимул от широкого и непрерывного взаимодействия с логикой. Особую роль в компьютерных науках играют доказательные методы разработки алгоритмов и программ с доказательствами их правильности.

В этот период программированию всё ещё уделялось большое внимание. На составление алгоритмов для исполнителей отводилось 15 часов, на решение вычислительных задач, т.е. работу с величинами, ещё 16.

С переходом на 12-летнее обучение программа по информатике изменилась кардинальным образом. Мы перешли на пользовательский курс. Оставшиеся небольшие вкрапления, связанные с алгоритмизацией, в 7, 8 классах, программированием назвать сложно. В курсе не было предусмотрено составление вычислительных алгоритмов, а лишь работа с исполнителями.

В настоящее время происходит постепенный возврат к программистскому курсу.

школьный информатика алгоритмизация программирование

§2. Общие вопросы изучения алгоритмизации и программирования в школьном курсе информатики

Основными целями изучения учебного предмета “Информатика” являются формирование представления об информатике как науке; практическая подготовка учащихся к жизни в современном обществе; воспитание информационной культуры.

Основными задачами изучения учебного предмета “Информатика” являются формирование основ компьютерной грамотности; развитие логического и алгоритмического мышления; формирование умений индивидуальной и коллективной работы.

Учебный предмет “Информатика” как самостоятельная дисциплина является образовательным компонентом общего среднего образования. Вместе с тем он имеет междисциплинарный характер, который раскрывается через выполнение практических задач, создание и обработку электронных документов.

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.

Основными целями изучения алгоритмизации и программирования являются:

ь развитие алгоритмического и логического мышления учащихся;

ь приобретение навыков работы с различными моделями;

ь обеспечение прочного и сознательного освоения основ информатики;

ь овладение элементарными навыками использования компьютерных технологий.

В изучении алгоритмизации и программирования можно выделить следующие этапы:

1. Первое знакомство с основами алгоритмизации и программирования. На этом этапе обучающиеся знакомятся с понятием алгоритма и его исполнителем. Рассматривают виды алгоритмов и способы их записи. Учатся составлять алгоритмы.

2. Знакомство со средой программирования Pascal ABC и простейшими операторами и функциями. Первоначальное знакомство с графическими возможностями языка программирования.

3. Ввод понятия массива и его свойств. Составление и реализация программ с использованием массивов.

4. Систематизация и расширение знаний о среде программирования.

Таким образом, изучая алгоритмы и программы, обучающиеся лучше начинают разбираться в сущности самого программирования. Они начинают осознавать, что исполнителем алгоритма может быть не только чертёжник, но и непосредственно сам компьютер и даже человек.

В 6 классе на изучение основ алгоритмизации и программирования отводится 8 часов. Из них на освоение понятия алгоритма и знакомство со средой программирования Паскаль АВС - 3 часа. Оставшиеся 5 - на составление, редактирование и выполнение алгоритмов для исполнителя Чертёжник.

Основной сложностью при изучении этой темы будет, на мой взгляд, научить грамотно писать команды для исполнителя Чертёжник. Но, к счастью, команд не много. Можно для лучшего усвоения сделать памятки с командами и структурой программы. В процессе уроков, я думаю, команды будут усвоены.

Профильный курс изучения основ программирования предполагает развитие объектного стиля мышления на базе изучения объектно-ориентированных языков программирования. Задача основного курса - изучение основ алгоритмизации и программирования, являющихся подготовительным этапом к профильному курсу. На этом этапе возможно развитие алгоритмического, логического мышления учеников, а также формирование операционного типа мышления.

В связи со спецификой этапа основного образования как самого продолжительного в структуре основного курса информатики выделяются две последовательные части: вводная (5-6-й классы), одной из целей которой является пропедевтика понятий базового курса информатики, и базовая (7-9-й классы) [1].

К настоящему времени в школьной информатике имеются значительные учебно-методические наработки для разных возрастных групп учащихся, изданы учебники и учебные пособия.

Методика обучения основам алгоритмизации и программирования представлена в рамках курсов широко известных авторских коллективов:

Рассмотрим подробнее курсы этих авторов.

Обучение школьников основам алгоритмического мышления базируется на понятии Исполнитель. Главные действующие лица программы – исполнители: Робот, Черепаха, Водолей, Кузнечик и другие. Каждый из них понимает несколько простых команд, с помощью которых ими можно управлять. В каждой конкретной задаче требуется заставить исполнителя совершить те или иные действия. Так, Роботу может быть дано задание пройти лабиринт, обходя препятствия и закрашивая по пути отмеченные заранее клетки, Черепахе – нарисовать сложную фигуру, Водолею – отмерить нужное количество воды, имея только емкости определенного размера. Решение задачи, как правило, заключается в составлении программы для исполнителя. Исполнители курса традиционны. Исключение составляет Исполнитель Директор строительства. То одна из первых попыток познакомить школьника с понятием параллельного программирования.

Общая схема подачи материала в курсе следующая: от частного к общему, от примера к понятию. В курсе осваиваются понятия Исполнитель, среда Исполнителя, система команд, алгоритм, цикл; рассматриваются задачи всех алгоритмических конструкций без использования переменных.

Изучение данного курса развивает: ясность и четкость мышления; способность предельно уточнять предмет мысли; внимательность, аккуратность, обстоятельность, убедительность в суждениях; умение абстрагироваться от конкретного содержания и сосредоточиться на структуре своей мысли [2].

В 5-м классе предполагается выделение 16 часов на изучение тем алгоритмы и исполнители. Рассматриваются все типы алгоритмических конструкций, их словесное описание и запись в виде блок-схем. Основные исполнители: Чертежник – строит фигуры по координатам, Колобок – движется по клетчатому полю и по команде оставляет цветок в клетке, Робик – знает алфавит, умеет считать, выполнять арифметические действия, сравнивать числа в массиве заданного размера и др. Решение задач заключается в составлении алгоритмов в словесной форме записи, в виде блок-схем, а также написании программ исполнителям.

В 6-м классе предполагается выделение 8 часов на изучение тем Visual Basic – переменные и постоянные величины, элементы управления, линейные алгоритмы, алгоритмы с ветвлением, алгоритмы с циклами и создание простых проектов.

Данный курс способствует развитию алгоритмического мышления, развивает умение читать алгоритмы по их блок-схемам, умение составить алгоритм для различных жизненных ситуаций и анализировать обстоятельства.

УМК по курсу Информатика и ИКТ, автор Босова Л.Л., 5-й, 6-й, 7-й классы

В данном курсе изучение тем алгоритмики и программирования планируется в 6-м, 7-м классах.

В 6-м классе выделено 9 часов на изучение понятий алгоритм, исполнитель, система команд исполнителя, линейного алгоритма, алгоритма ветвления и циклического алгоритма в безкомпьютерном варианте с использованием заданий в рабочей тетради. Также в курсе рассматриваются задачи построения различных фигур графическими исполнителями DRAW, LINE, CIRCLE в среде программирования QBasic.

Данный курс способствует развитию алгоритмического мышления, позволяет подготовить учащихся к дальнейшему изучению среды программирования QBasic.

В 5-м классе данного курса рассматриваются понятия алгоритма, последовательного (линейного) и циклического алгоритмов. Данные понятия изучаются на примерах построения графических объектов в прикладной среде Paint. В каждой конкретной задаче разрабатывается алгоритм и в соответствии с ним создается графический объект. На изучение данной темы выделяется 10 часов.

В 6-м классе изучается курс программирование и моделирование в среде ЛогоМиры. Целью этого курса является развитие алгоритмического и логического мышления, творческого потенциала учащихся. Учащиеся осваивают азы программирования, выполняя сюжетные задания.

Учащиеся знакомятся с понятием команды и входных параметров, понятием программы и организацией конечного цикла в среде ЛогоМиры, исполнителем среды Черепашкой, основными объектами среды: бегунками, кнопками и др., датчиками, определяющими состояние Черепашки, датчиком случайных чисел. Среда ЛогоМиры представляет возможность моделировать движение Черепашки, создавать анимационные проекты. Мультимедийные возможности ЛогоМиров позволяют создавать проекты с мультипликацией, видеофрагментами и звуковым сопровождением. Изучение данной темы требует 24 часа.

Курс развивает алгоритмическое мышление, умение составлять алгоритмы и позволяет увидеть их реализацию, способствует повышению творческого потенциала учащихся.

Методика разработки простейших программ в среде ЛогоМиры позволяет развить у школьников навыки решения задач с применением алгоритмического, системного и объектно-ориентированного подходов к решению задач; формирует алгоритмическое и логическое мышление; способствует развитию интереса школьников к обучению и повышению их творческого потенциала.

В основе базового варианта изучения основные понятия алгоритма, его свойств, исполнителя, его систем команд рассматриваются с использованием алгоритмического языка – (АЯ). Изучаются темы: язык блок-схем, линейные, ветвящиеся и циклические алгоритмы, вспомогательные алгоритмы, метод пошаговой детализации. Также кратко изучаются языки программирования высокого уровня (ЯПВУ).

В курсе предполагается решение большого количества задач, позволяющих усвоить учащимися основы алгоритмизации и программирования на высоком уровне. Задачник-практикум дает обширный материал для организации практической работы на уроках и домашней работы учащихся. Большое число разнообразных заданий предоставляет учителю возможность варьировать содержание курса по времени и уровню сложности.

При изучении данного курса учащиеся смогут: выполнять трассировку заданных простых алгоритмов; строить блок-схемы несложных алгоритмов; использовать школьный алгоритмический язык для описания алгоритмов;работать с готовой программой на одном из языков программирования высокого уровня; составлять несложные программы решения вычислительных задач; осуществлять отладку и тестирование программы.

При изучении данного курса учащиеся смогут объяснить структуру основных алгоритмических конструкций и использовать их для построения алгоритмов; определить основные типы данных и операторы; разработать и записать на языке программирования типовые алгоритмы; создавать проекты с использованием визуального объектно-ориентированного программирования.

Объектно-ориентированный подход к решению задач позволяет сформировать у учащихся объектный стиль мышления и способствует подготовке учащихся к дальнейшему изучению среды программирования Visual Basic.

Большая часть курса посвящена изучению темы алгоритмизации, которая включает в себя подтемы: понятия алгоритма и исполнителя, переменная в алгоритмах и типы данных.

В курсе также рассматриваются метод нисходящего проектирования программ, реккурентные соотношения, задачи планирования, символьные переменные, массивы. Задачи курса описаны на понятном учащимся языке.

Учащиеся знакомятся со способами представления алгоритмов; основными алгоритмическими конструкциями (ветвления, циклы и т. д.), правилами их записи и особенностями исполнения; системами допустимых действий учебных исполнителей алгоритмов; основными способами организации данных.

Изучение данного курса дает возможность учащимся: составлять и записывать алгоритмы для учебных исполнителей с использованием соответствующих алгоритмических конструкций; составлять протоколы исполнения алгоритмов; распознавать необходимость применения той или иной алгоритмической конструкции при решении задачи; использовать готовые вспомогательные алгоритмы при создании нового алгоритма; организовывать данные для эффективной алгоритмической обработки.

Говоря о необходимости развития алгоритмического мышления ребенка, а также реализации его творческих способностей, следует признать, что для этого необходимо создать ему соответствующие условия и предоставить возможность участвовать в проектной деятельности. Некоторые из рассмотренных курсов предоставляют эту возможность в среде ЛогоМиры или Visual Basic.

Выбор среды ЛогоМиры обоснован достоинствами языка Лого:

близость синтаксиса к естественному языку;
программа в языке Лого имеет четко выраженную структуру (процедуры, условные операторы и операторы цикла), в среде ЛогоМиры реализованы отдельные элементы объектно-ориентированного программирования;
интерактивный режим;
мультимедийные возможности.

1. Цели и задачи изучения основ алгоритмизации и программирования в школьном курсе информатики.

2. Роль рассматриваемой темы в решении общеобразовательных задач базового курса информатики, связанных с формированием алгоритмической культуры учащихся.

3. Методические особенности изучения базовых понятий алгоритмизации и программирования.

4. Системы учебных исполнителей и их использование в обучении алгоритмизации.

5. Дидактические функции учебного алгоритмического языка.

6. Методика ознакомления учащихся с основными парадигмами программирования.

Занятие 1

Задачи занятия:

1. Определить роль и место учебного материала по алгоритмизации в базовом курсе информатики.

2. Рассмотреть цели и задачи изучения основ алгоритмизации в школьном курсе информатики.

3. Выявить базовые понятия алгоритмизации, определить этапы, формы и методы их формирования.

4. Определить логическую последовательность изучения базовых понятий.

5. Установить связи и отношения между выделенными понятиями.

6. Определить уровни формирования базовых понятий. Способ организации занятия: практикум.

Средства обучения: научно-методическая и учебная литература [1, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15], программные средства [1, 2, 4, 5, 6].

Предварительная подготовка студента к занятию

1. Изучить нормативные документы, определяющие структуру и содержание учебного материала по алгоритмизации.

2. Познакомиться с различными вариантами представления учебного материала по алгоритмизации в программах базового курса информатики и провести сравнительный анализ их содержания и программно-методического обеспечения.

3. Составить терминологический словарь по базовым понятиям алгоритмизации, логико-структурную модель учебного материала.

4. Провести содержательный анализ учебного материала по алгоритмизации, представленного в школьных учебных пособиях по информатике.

План занятия

1. Проанализировать учебные пособия с целью выявления методических особенностей введения основных понятий алгоритмизации.

2. Построить логико-структурную модель учебного материала.

Формы и способы организации учебной деятельности студентов: обсуждение вопросов плана, групповая работа; фронтальный и индивидуальный опрос.

Занятие 2

1. Определить дидактические цели использования программных средств в учебном процессе.

2. Проанализировать программное обеспечение в поддержку изучения учащимися основ алгоритмизации.

3. Познакомиться с основными типами учебных алгоритмических задач.

4. Освоить методы и способы составления и исполнения алгоритмов с использованием программных средств учебного назначения.

Способ организации занятия: практикум, лабораторная работа. Средства обучения: научно-методическая и учебная литература [3, 4, 5, б, 10, 11, 19], программные средства [1, 2, 4, 5, 6]. Предварительная подготовка студента к занятию

1. Проанализировать две-три частнопредметные (авторские) методики обучения основам алгоритмизации в базовом курсе информатики. Представить результаты анализа в табл. 7.2.

2. Составить тематическое планирование учебного материала и отразить его в табл. 7.3.

3. Изучить состав и особенности работы с программными средствами учебного назначения, используемыми в процессе преподавания основ алгоритмизации.

Ход работы

1. Выявить дидактические цели использования программных средств в обучении алгоритмизации.

2. Рассмотреть основные типы учебных алгоритмических задач.

3. Практическая работа:

— познакомиться с особенностями функционирования программных средств учебного назначения;

— разработать перечень задач на составление алгоритмов, в котором каждая задача содержит: формулировку, тип, способы решения, средства решения, само решение;

— подготовить конспект урока по одной-двум темам, учитывая направленность урока (урок по ознакомлению с новым материалом; урок по закреплению изученного; урок проверки знаний, умений и навыков; урок по систематизации и обобщению изученного материала), или заполнить табл. 7.4.

4. Разработать собственного исполнителя и его систему команд, с помощью которого можно формировать у учащихся базовые основные понятия алгоритмизации.

5. Разработать задачи по алгоритмизации, направленные на развитие творческого мышления учащихся и развитие интереса к школьному курсу информатики.

Формы и способы организации учебной деятельности студентов: беседа по вопросам, работа с табл. 7.2; работа с учебными программами и учебными пособиями, работа с табл. 7.3; индивидуальная работа.

Занятие 3

1. Определить дидактические цели использования учебного алгоритмического языка и его роли как пропедевтики изучения языка программирования высокого уровня.

2. Рассмотреть типовые алгоритмы школьного курса информатики. Способ организации занятия: лабораторная работа. Средства обучения: научно-методическая и учебная литература

[3, 4, 6, 8, 9, 10, 12, 17, 18], программные средства [3, 4]. Предварительная подготовка студента к занятию

1. Познакомиться с учебным алгоритмическим языком, его описанием в школьных учебных пособиях по информатике.

2. Проанализировать связь учебного алгоритмического языка и языка программирования (на примере языка Паскаль).

1. Определить языки программирования, изучение которых предусмотрено типовыми школьными учебными пособиями по информатике. Выявить объем и содержание учебного материала.

2. Определить дидактические особенности изучения языков программирования на основе учебного алгоритмического языка.

3. Определить на основе анализа содержания учебных пособий типовые алгоритмы школьного курса информатики.

4. Для конкретной задачи на составление алгоритма описать этапы ее решения:

— составление алгоритма на учебном АЯ;

— составление программы на языке программирования;

5. Подготовить конспект урока по одной-двум темам, учитывая направленность урока (урок по ознакомлению с новым материалом; урок по закреплению изученного; урок проверки знаний, умений и навыков; урок по систематизации и обобщению изученного материала), или заполнить табл. 7.4.

6. Разработать тестовые задания для контроля усвоения учащимися учебного материала по алгоритмизации и программированию.

Формы и способы организации учебной деятельности студентов: работа в группах, индивидуальная работа по разработке конспекта урока и тестовых заданий; подготовка отчета по изучению данного раздела.

Программные средства к лабораторному практикуму:

1. Алгоритмика (ИНТ). Рекомендован Министерством общего и профессионального образования РФ в качестве учебного пособия для V — VII классов.

3. Система программирования: Turbo Pascal, Delphi, Visal Basic, Turbo Prolog, Turbo C, Borland C++, JavaScript и др.

Литература к главе 11

1. Алгоритмика: 5 — 7 классы: Учеб. и задачник для общеобразоват. учеб, заведений / А.К.Звонкий, А.Г.Кулаков, С.К.Ландо и др. — М.: Дрофа, 1996.

2. Теин А.Т., Сенокосов А.И., Шолохович В.Ф. Информатика: Классы 1 — 9. — М.: Дрофа, 1998.

3. Изучение информатики и вычислительной техники: Пособие для учителя/А.В.Авербух, В.Б.Гисин, Я.Н.Зайдельман, Г.В.Лебедев. — М.: Просвещение, 1992.

4. Изучение основ информатики и вычислительной техники: Пособие для учителей / Под ред. А.П.Ершова, В.М.Монахова. — М.: Просвещение, 1985.-Ч. 1,2.

5. Информатика: Учеб. для 8 —9 кл. сред. шк. / А.Г. Гейн, Е.В. Липецкий, М.В. Сапир, В.Ф. Шолохович. — М.: Просвещение, 1994.

7. Информатика: Учеб. пособие для 10— 11 кл. общеобразоват. учреждений / Л.З. Шауцукова. — М.: Просвещение, 2000.

8. Кузнецов А. А., Апатова Н.В. Основы информатики. 8 — 9 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб, заведений. — М.: Дрофа, 1999.

9. Кулаков А. Г., Ландо С. К. Алгоритмика. 5—7 кл.: Метод, рекомендации для учителя: Решение задач. — М.: Дрофа, 1997.

10. Лапчик М.П. Вычисления. Алгоритмизация. Программирование: Пособие для учителя. — М.: Просвещение, 1988.

11. Лапчик М.П. Информатика и информационные технологии в системе общего и профессионального образования: Монография. — Омск: Изд-во Ом. гос. пед. ун-та, 1999.

12. Основы информатики и вычислительной техники: Пробный учеб, для 10—11 кл. сред. шк. / А.Г.Гейн, В.Г.Житомирский, Е.В.Липецкий и др. — 2-е изд. — М.: Просвещение, 1992.

13. Основы информатики и вычислительной техники: Пробный учеб. пособие для 10—11 кл. сред. шк. / В.А.Каймин, А.Г.Щеголев, Е.А.Еросина, Д.П.Федюшин. — М.: Просвещение, 1989.

14. Основы информатики и вычислительной техники: Пробный учеб, зля сред. учеб, заведений / А.Г.Кушниренко, Г.В.Лебедев, Р.АСворень. — М.: Просвещение, 1993.

15. Основы информатики и вычислительной техники: Пробное учеб, пособие для сред. учеб, заведений: В 2 ч. / Под ред. А. П. Ершова и В. М. Монахова. — М.: Просвещение, 1985 — 1986.

16. Пейперт С. Дети, компьютер и плодотворные идеи: Пер. с англ. — М.: Мир, 1990.

17. Программы для средних общеобразовательных учебных заведений. Основы информатики и вычислительной техники. — М.: Просвещение, 1992.

18. Программы общеобразовательных учреждений. Информатика / Сост. JA.А. Кузнецов, Л.Е.Самовольнова. — М.: Просвещение, 1998.

20. Словарь школьной информатики. Математический энциклопедический словарь. — М.: Сов. энцикл., 1988.

В работе описана апробация раннего изучения языка программирования Паскаль, разработано календарно-тематическое планирование введения этой темы, начиная с 6 класса, коротко описаны уроки по этой теме в 6-8 классах.

Описание разработки

Значимость этой темы отражена и в материалах ЕГЭ: за задания, посвященные алгоритмизации и программированию, начисляется почти 45% максимального первичного балла в ЕГЭ (спецификация 2013).

В пропедевтическом курсе информатики (в 5 - 7 классах) понятие алгоритма отрабатывается на учебных исполнителях, в том числе и программно - управляемых, но в дальнейшем (в 9 классе) переход к языку программирования и решение достаточно сложных для основной массы учащихся задач сопряжен с большими проблемами. В результате (по наблюдениям в 2008 - 2011 гг. ) только отдельные школьники могли самостоятельно поставить задачу и написать для неё программу, даже в рамках вопросов учебника.

Для решения обозначенной проблемы в рабочей программе для 5 - 7 классов, разработанной в 2011 г. , вместо программно - управляемых исполнителей с 6 класса была введена среда программирования Паскаль. Затем ежегодно эта тема повторялась, расширяясь через знакомство с новыми операторами, алгоритмическими структурами, решение более сложных задач.

Выдвинув гипотезу о том, что более раннее изучение языка программирования обеспечит качественную подготовку учащихся по вопросам алгоритмизации и программирования, было разработано календарно - тематическое планирование введения этой темы с 6 класса. Рассмотрим более детально внесенные корректировки, апробированные в течение 4 лет и получившие положительную динамику результатов.

1 урок. Структура программы на языке Паскаль.

Цель урока – начальное знакомство со средой программирования.

Основной учебный материал:

– история создания языка программирования Паскаль;

– операторы ввода, вывода, присваивания.

– составление программы нахождения суммы двух целых чисел (на экране в диалоге с учителем).

2 урок. Составление программ.

Цель урока – знакомство с первыми этапами решения задач на компьютере.

Основной учебный материал:

отличие задачи для программирования от обычной учебной задачи;

этап постановки задачи;

построение блок - схемы;

формальный перевод блок - схемы на язык программирования;

по этапам составить программу нахождения площади прямоугольника;

самостоятельно сделать аналогичную программу для квадрата.

3 урок. Решение задач на Паскале.

Цель урока – закрепить этапы решения задач на компьютере, понятие структуры программы, операторы ввода, вывода, присваивания, умение понимать информацию об ошибке в программе и исправлять её (этап отладки программы).

Основной учебный материал:

1 - 2 задачи на линейный алгоритм (нахождение периметра прямоугольника, треугольника, квадрата и т. п. ), когда учащиеся выполняют задание самостоятельно (по этапам) с последующим представлением одноклассникам (при необходимости учитель помогает индивидуально).

4 урок. Решение задач на Паскале.

Цель урока – работа с простейшими программами в парах.

Каждой паре учащихся даётся своя задача на линейный алгоритм (нахождение суммы, разности, произведения 2 - 3х чисел; пройденного пути, периметра, площади знакомых геометрических фигур и т. п. ). Необходимо поставить задачу, нарисовать блок - схему, составить программу и запустить её на компьютере.

Таким образом, за 4 урока отрабатываем необходимое для 6 класса понятие линейного алгоритма, его блок - схему (необходимый минимум) и представление на языке программирования (дополнительный навык).

При решении задачи на нахождение частного обнаруживается непонятная для учащихся ошибка, для разрешения которой на третьем уроке темы вводится понятие вещественного типа данных.

3 урок. Типы данных.

Цель урока – показать значение типа данных для программы, ввести понятие вещественного типа данных.

Основной учебный материал:

значение типа данных для программы;

особенности использования вещественного и целочисленного типов;

решение задачи на нахождение частного от деления двух целых чисел.

4 урок. Программирование линейных алгоритмов.

Цель урока – на линейных алгоритмах отработать навык использования разных типов данных.

Основной учебный материал:

составление программ (по этапам) на нахождение среднего арифметического двух и более чисел;

для успешных учеников – составление программ для нахождения скорости или времени нахождения в пути при равномерном прямолинейном движении.

5 урок. Программирование ветвлений.

Цель урока – повторить определение, блок - схемы и типы ветвлений; научиться их описывать на языке Паскаль.

Основной учебный материал:

полное и неполное ветвления и их блок - схемы;

описание блок - схем на языке Паскаль;

решение задач на ветвление.

6 урок. Программирование циклов.

Цель урока – повторить определение цикла, условие использования цикла с параметром, блок - схему цикла с параметром; научиться описывать его на языке Паскаль.

Основной учебный материал:

блок - схема цикла с параметром;

описание блок - схемы на языке паскаль;

решение задач на циклы.

7 урок. Решение задач с использованием программирования.

Цель урока – закрепить навыки решения задач с использованием программирования по этапам; описание циклов и ветвлений на языке Паскаль.

по одной задаче на разветвляющийся и циклический алгоритмы учащиеся пытаются делать самостоятельно по этапам с последующей фронтальной или индивидуальной помощью учителя (при необходимости).

8 урок. Решение задач с использованием программирования.

Цель урока – работа с линейными, циклическими или разветвляющимися алгоритмами в парах и индивидуально.

Каждой паре учащихся даётся своя задача. Необходимо её поставить, нарисовать блок - схему, составить программу и запустить её на компьютере.

Знание блок - схем – обязательный минимум, а умение их переводить на язык Паскаль и правильно писать программу – дополнительный уровень.

Благодаря такой предварительной подготовке в 9 классе учащиеся МОУ Гимназия более осознанно и успешно решают задачи на массивы и сложные алгоритмические конструкции.

Таким образом, в течение ряда лет выдвинутая гипотеза подтверждена полностью. Изменения, внесенные в календарно - тематическое планирование, способствовали тому, что процент усвоения темы «Алгоритмизация и программирование в 9 классе вырос с 70% (в 2010 г. ) до 100% в 2014 г. , а качество с 20% до 35% соответственно. При таком подходе к программированию у школьников раньше просыпается интерес к этому разделу информатики; они успешнее сдают ЕГЭ, выступают на научно - практических конференциях и Всероссийской Олимпиаде школьников, занимают призовые места на олимпиадах и творческих конкурсах муниципального и регионального уровней.

Содержимое разработки

Моделирование образовательного процесса

В пропедевтическом курсе информатики (в 5-7 классах) понятие алгоритма отрабатывается на учебных исполнителях, в том числе и программно-управляемых, но в дальнейшем (в 9 классе) переход к языку программирования и решение достаточно сложных для основной массы учащихся задач сопряжен с большими проблемами. В результате (по наблюдениям в 2008 - 2011 гг.) только отдельные школьники могли самостоятельно поставить задачу и написать для неё программу, даже в рамках вопросов учебника.

Для решения обозначенной проблемы в рабочей программе для 5-7 классов, разработанной в 2011 г., вместо программно-управляемых исполнителей с 6 класса была введена среда программирования Паскаль. Затем ежегодно эта тема повторялась, расширяясь через знакомство с новыми операторами, алгоритмическими структурами, решение более сложных задач.

Выдвинув гипотезу о том, что более раннее изучение языка программирования обеспечит качественную подготовку учащихся по вопросам алгоритмизации и программирования, было разработано календарно-тематическое планирование введения этой темы с 6 класса. Рассмотрим более детально внесенные корректировки, апробированные в течение 4 лет и получившие положительную динамику результатов.

1 урок. Структура программы на языке Паскаль.

Цель урока – начальное знакомство со средой программирования.

Основной учебный материал:

– история создания языка программирования Паскаль;

– операторы ввода, вывода, присваивания.

– составление программы нахождения суммы двух целых чисел (на экране в диалоге с учителем).

2 урок. Составление программ.

Цель урока – знакомство с первыми этапами решения задач на компьютере.

Основной учебный материал:

отличие задачи для программирования от обычной учебной задачи;

этап постановки задачи;

формальный перевод блок-схемы на язык программирования;

по этапам составить программу нахождения площади прямоугольника;

самостоятельно сделать аналогичную программу для квадрата.

3 урок. Решение задач на Паскале.

Основной учебный материал:

1-2 задачи на линейный алгоритм (нахождение периметра прямоугольника, треугольника, квадрата и т.п.), когда учащиеся выполняют задание самостоятельно (по этапам) с последующим представлением одноклассникам (при необходимости учитель помогает индивидуально).

4 урок. Решение задач на Паскале.

Цель урока – работа с простейшими программами в парах.

Каждой паре учащихся даётся своя задача на линейный алгоритм (нахождение суммы, разности, произведения 2-3х чисел; пройденного пути, периметра, площади знакомых геометрических фигур и т.п.). Необходимо поставить задачу, нарисовать блок-схему, составить программу и запустить её на компьютере.

Таким образом, за 4 урока отрабатываем необходимое для 6 класса понятие линейного алгоритма, его блок-схему (необходимый минимум) и представление на языке программирования (дополнительный навык).

3 урок. Типы данных.

Цель урока – показать значение типа данных для программы, ввести понятие вещественного типа данных.

Основной учебный материал:

значение типа данных для программы;

особенности использования вещественного и целочисленного типов;

решение задачи на нахождение частного от деления двух целых чисел.

4 урок. Программирование линейных алгоритмов.

Цель урока – на линейных алгоритмах отработать навык использования разных типов данных.

Основной учебный материал:

составление программ (по этапам) на нахождение среднего арифметического двух и более чисел;

5 урок. Программирование ветвлений.

Цель урока – повторить определение, блок-схемы и типы ветвлений; научиться их описывать на языке Паскаль.

Основной учебный материал:

полное и неполное ветвления и их блок-схемы;

описание блок-схем на языке Паскаль;

решение задач на ветвление.

6 урок. Программирование циклов.

Цель урока – повторить определение цикла, условие использования цикла с параметром, блок-схему цикла с параметром; научиться описывать его на языке Паскаль.

Основной учебный материал:

блок-схема цикла с параметром;

описание блок-схемы на языке паскаль;

решение задач на циклы.

7 урок. Решение задач с использованием программирования.

8 урок. Решение задач с использованием программирования.

Цель урока – работа с линейными, циклическими или разветвляющимися алгоритмами в парах и индивидуально.

Каждой паре учащихся даётся своя задача. Необходимо её поставить, нарисовать блок-схему, составить программу и запустить её на компьютере.

Знание блок-схем – обязательный минимум, а умение их переводить на язык Паскаль и правильно писать программу – дополнительный уровень.

Таким образом, в течение ряда лет выдвинутая гипотеза подтверждена полностью. Изменения, внесенные в календарно-тематическое планирование, способствовали тому, что процент усвоения темы «Алгоритмизация и программирование в 9 классе вырос с 70% (в 2010 г.) до 100% в 2014 г., а качество с 20% до 35% соответственно. При таком подходе к программированию у школьников раньше просыпается интерес к этому разделу информатики; они успешнее сдают ЕГЭ, выступают на научно-практических конференциях и Всероссийской Олимпиаде школьников, занимают призовые места на олимпиадах и творческих конкурсах муниципального и регионального уровней.

-75%

Читайте также: