какую форму обучения рекомендуют использовать при изучении алгоритмизации и программирования

10.12.202212.12.2022 admin 0 Comments

Рабочая учебная программа по элективному курсу «Алгоритмизация и программирование»

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение г.Новосибирска «Средняя общеобразовательная школа № 64»

Рассмотрено на педсовете №1

Рабочая программа элективного курса по информатике

«Алгоритмизация и программирование»

Петровой Е.В., учителем информатики

«Алгоритмизация и программирование» – это курс из части, формируемой участниками образовательных отношений, который является расширением курса Информатики (базовый уровень), преподаваемый в 10-11 классах.

Одна из важных задач элективного курса «Алгоритмизация и программирование» – обеспечить возможность подготовки учащихся к сдаче ЕГЭ по информатике.

Данная рабочая программа реализуется на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования (ФГОС СОО) на уровне средней школы с учетом ООП МБОУ СОШ №64.

Рабочая программа элективного курса «Алгоритмизация и программирование» составлена на основе Примерной основной образовательной программы среднего общего образования.

Формы обучения : групповая, индивидуальная, фронтальная, компьютерный практикум.

Контроль и оценка деятельности учащихся осуществляется следующими способами: устная проверка, письменная проверка, тестовый контроль результатов обучения с помощью программ тестирования, зачет, защита проекта, выполнение творческих работ.

ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ
КУРСА АЛГОРИТМИЗАЦИЯ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ

Федеральный государственный образовательный стандарт среднего общего образования устанавливает требования к результатам освоения обучающимися основной образовательной программы:

личностным, включающим готовность и способность обучающихся к саморазвитию и личностному самоопределению, сформированность их мотивации к обучению и целенаправленной познавательной деятельности, системы значимых социальных и межличностных отношений, ценностно-смысловых установок, отражающих личностные и гражданские позиции в деятельности, правосознание, экологическую культуру, способность ставить цели и строить жизненные планы, способность к осознанию российской гражданской идентичности в поликультурном социуме;

метапредметным, включающим освоенные обучающимися межпредметные понятия и универсальные учебные действия (регулятивные, познавательные, коммуникативные), способность их использования в познавательной и социальной практике, самостоятельность в планировании и осуществлении учебной деятельности и организации учебного сотрудничества с педагогами и сверстниками, способность к построению индивидуальной образовательной траектории, владение навыками учебно-исследовательской, проектной и социальной деятельности;

предметным, включающим освоенные обучающимися в ходе изучения учебного предмета умения, специфические для данной предметной области, виды деятельности по получению нового знания в рамках учебного предмета, его преобразованию и применению в учебных, учебно-проектных и социально-проектных ситуациях, формирование научного типа мышления, владение научной терминологией, ключевыми понятиями, методами и приемами.

При этом, в начальной школе происходит формирование системы универсальных учебных действий (цель — учить ученика учиться); в основной — развитие (цель — учить ученика учиться в общении); в старшей — совершенствование (цель — учить ученика учиться самостоятельно).

ориентация обучающихся на реализацию позитивных жизненных перспектив, инициативность, креативность, готовность и способность к личностному самоопределению, способность ставить цели и строить жизненные планы;

принятие и реализация ценностей здорового и безопасного образа жизни, бережное, ответственное и компетентное отношение к собственному физическому и психологическому здоровью;

российская идентичность, способность к осознанию российской идентичности в поликультурном социуме, чувство причастности к историко-культурной общности российского народа и судьбе России, патриотизм;

готовность обучающихся к конструктивному участию в принятии решений, затрагивающих их права и интересы, в том числе в различных формах общественной самоорганизации, самоуправления, общественно значимой деятельности;

развитие компетенций сотрудничества со сверстниками, детьми младшего возраста, взрослыми в образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности;

готовность и способность к образованию, в том числе самообразованию, на протяжении всей жизни; сознательное отношение к непрерывному образованию как условию успешной профессиональной и общественной деятельности;

осознанный выбор будущей профессии как путь и способ реализации собственных жизненных планов;

готовность обучающихся к трудовой профессиональной деятельности как к возможности участия в решении личных, общественных, государственных, общенациональных проблем.

Метапредметные результаты освоения основной образовательной программы представлены тремя группами универсальных учебных действий (УУД).

Изучая элективный курс «Алгоритмизация и программирование», выпускник научится:

Регулятивные универсальные учебные действия

самостоятельно определять цели, задавать параметры и критерии, по которым можно определить, что цель достигнута;

оценивать возможные последствия достижения поставленной цели в деятельности, собственной жизни и жизни окружающих людей, основываясь на соображениях этики и морали;

оценивать ресурсы, в том числе время и другие нематериальные ресурсы, необходимые для достижения поставленной цели;

выбирать путь достижения цели, планировать решение поставленных задач, оптимизируя материальные и нематериальные затраты;

организовывать эффективный поиск ресурсов, необходимых для достижения поставленной цели;

сопоставлять полученный результат деятельности с поставленной заранее целью.

2. Познавательные универсальные учебные действия

искать и находить обобщенные способы решения задач, в том числе, осуществлять развернутый информационный поиск и ставить на его основе новые (учебные и познавательные) задачи;

критически оценивать и интерпретировать информацию с разных позиций, распознавать и фиксировать противоречия в информационных источниках;

использовать различные модельно-схематические средства для представления существенных связей и отношений, а также противоречий, выявленных в информационных источниках;

находить и приводить критические аргументы в отношении действий и суждений другого; спокойно и разумно относиться к критическим замечаниям в отношении собственного суждения, рассматривать их как ресурс собственного развития;

выходить за рамки учебного предмета и осуществлять целенаправленный поиск возможностей для широкого переноса средств и способов действия.

Коммуникативные универсальные учебные действия

осуществлять деловую коммуникацию как со сверстниками, так и со взрослыми (как внутри образовательной организации, так и за ее пределами), подбирать партнеров для деловой коммуникации исходя из соображений результативности взаимодействия, а не личных симпатий;

при осуществлении групповой работы быть как руководителем, так и членом команды в разных ролях (генератор идей, критик, исполнитель, выступающий, эксперт и т.д.);

развернуто, логично и точно излагать свою точку зрения с использованием адекватных (устных и письменных) языковых средств.

Предметные результаты освоения Алгоритмизации и программирования.

Предметные результаты включают: освоенные обучающимися в ходе изучения учебного предмета умения, специфические для данной предметной области, виды деятельности по получению нового знания в рамках учебного предмета, его преобразованию и применению в учебных, учебно-проектных и социально-проектных ситуациях, формирование научного типа мышления, научных представлений о ключевых теориях, типах и видах отношений, владение научной терминологией, ключевыми понятиями, методами и приемами. В соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом основного общего образования основные предметные результаты изучения информатики в основной школе отражают:

формирование информационной и алгоритмической культуры; формирование представления о компьютере как универсальном устройстве обработки информации; развитие основных навыков и умений использования компьютерных устройств;

формирование представления об основных изучаемых понятиях, таких как информация, алгоритм, модель, и их свойствах;

развитие алгоритмического мышления, необходимого для профессиональной деятельности в современном обществе; развитие умений составлять и записывать алгоритм для конкретного исполнителя; формирование знаний об алгоритмических конструкциях, логических значениях и операциях; знакомство с одним из языков программирования и основными алгоритмическими структурами — линейной, условной и циклической;

формирование умений формализации и структурирования информации, умения выбирать способ представления данных в соответствии с поставленной задачей — таблицы, схемы, графики, диаграммы, с использованием соответствующих программных средств обработки данных;

формирование навыков и умений безопасного и целесообразного поведения при работе с компьютерными программами и в Интернете, умения соблюдать нормы информационной этики и права.

В результате изучения курса «Алгоритмизация и программирование»

определять результат выполнения алгоритма при заданных исходных данных; узнавать изученные алгоритмы обработки чисел и числовых последовательностей; создавать на их основе несложные программы анализа данных; читать и понимать несложные программы, написанные на выбранном для изучения универсальном алгоритмическом языке высокого уровня;

выполнять пошагово (с использованием компьютера или вручную) несложные алгоритмы управления исполнителями и анализа числовых и текстовых данных;

создавать на алгоритмическом языке программы для решения типовых задач базового уровня из различных предметных областей с использованием основных алгоритмических конструкций;

понимать и использовать основные понятия, связанные со сложностью вычислений (время работы, размер используемой памяти);

соблюдать санитарно-гигиенические требования при работе за персональным компьютером в соответствии с нормами действующих СанПиН.

Выпускник получит возможность научиться:

использовать знания о графах, деревьях и списках при описании реальных объектов и процессов;

использовать навыки и опыт разработки программ в выбранной среде программирования, включая тестирование и отладку программ; использовать основные управляющие конструкции последовательного программирования и библиотеки прикладных программ; выполнять созданные программы;

формализовать понятие «алгоритм» с помощью одной из универсальных моделей вычислений (машина Тьюринга, машина Поста и др.);

понимать и использовать основные понятия, связанные со сложностью вычислений (время работы и размер используемой памяти при заданных исходных данных; асимптотическая сложность алгоритма в зависимости от размера исходных данных); определять сложность изучаемых в курсе базовых алгоритмов;

анализировать предложенный алгоритм, например определять, какие результаты возможны при заданном множестве исходных значений и при каких исходных значениях возможно получение указанных результатов;

создавать собственные алгоритмы для решения прикладных задач на основе изученных алгоритмов и методов;

применять при решении задач структуры данных: списки, словари, деревья, очереди; применять при составлении алгоритмов базовые операции со структурами данных;

использовать основные понятия, конструкции и структуры данных последовательного программирования, а также правила записи этих конструкций и структур в выбранном для изучения языке программирования;

использовать в программах данные различных типов; применять стандартные и собственные подпрограммы для обработки символьных строк; выполнять обработку данных, хранящихся в виде массивов различной размерности; выбирать тип цикла в зависимости от решаемой подзадачи; составлять циклы с использованием заранее определенного инварианта цикла; выполнять базовые операции с текстовыми и двоичными файлами; выделять подзадачи, решение которых необходимо для решения поставленной задачи в полном объеме; реализовывать решения подзадач в виде подпрограмм, связывать подпрограммы в единую программу; использовать модульный принцип построения программ; использовать библиотеки стандартных подпрограмм;

применять алгоритмы поиска и сортировки при решении типовых задач;

выполнять объектно-ориентированный анализ задачи: выделять объекты, описывать на формальном языке их свойства и методы; реализовывать объектно-ориентированный подход для решения задач средней сложности на выбранном языке программирования;

выполнять отладку и тестирование программ в выбранной среде программирования; использовать при разработке программ стандартные библиотеки языка программирования и внешние библиотеки программ; создавать многокомпонентные программные продукты в среде программирования;

использовать на практике общие правила проведения исследовательского проекта (постановка задачи, выбор методов исследования, подготовка исходных данных, проведение исследования, формулировка выводов, подготовка отчета); планировать и выполнять небольшие исследовательские проекты;

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО КУРСА
С УКАЗАНИЕМ ФОРМ ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ,
ОСНОВНЫХ ВИДОВ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Структура содержания элективного курса «Алгоритмизация и программирование» может быть определена следующими укрупненными тематическими блоками (разделами):

Алгоритмы и структуры данных.

Для реализации изучения содержания элективного курса «Алгоритмизация и программирование» применяются следующие формы организации учебных занятий: изучение нового материала в форме интерактивных лекций, деловых игр, обсуждение вопросов и заданий к теме, обобщение теории, компьютерный практикум, тестирование, практическая деятельность.

Основные виды учебной деятельности

Тема 1. Алгоритмы и структуры данных

Алгоритмы, связанные с делимостью целых чисел. Алгоритм Евклида для определения НОД двух натуральных чисел.

Обработка элементов последовательности, удовлетворяющих определенному условию (вычисление суммы заданных элементов, их максимума и т.п.).

Алгоритмы обработки массивов. П римеры: перестановка элементов данного одномерного массива в обратном порядке; циклический сдвиг элементов массива; заполнение двумерного числового массива по заданным правилам; поиск элемента в двумерном массиве; вычисление максимума и суммы элементов двумерного массива. Вставка и удаление элементов в массиве.

Сортировка одномерных массивов.

Сохранение и использование промежуточных результатов. Метод динамического программирования.

Представление о структурах данных. Примеры: стек, списки, деревья, очереди.

Изучение нового материала в форме интерактивных лекций, семинаров, деловых игр. Обсуждение вопросов и заданий к теме.

Обобщение теории, решение задач и выполнение практических заданий.

составлять линейные алгоритмы;

составлять разветвляющиеся алгоритмы;

составлять циклические алгоритмы;

нахождение наибольшего (или наименьшего) из двух, трех, четырех заданных чисел без использования массивов и циклов, а также сумм (или произведений) элементов конечной числовой последовательности (или массива);

решать задачи методом перебора (поиск НОД данного натурального числа, проверка числа на простоту и т. д.);

работать с элементами массива с однократным просмотром массива: линейный поиск элемента, вставка и удаление элементов в массиве, перестановка элементов данного массива в обратном порядке, суммирование элементов массива, проверка соответствия элементов массива некоторому условию, нахождение второго по величине наибольшего (или наименьшего) значения и др.

Тема 2. Языки программирования

Подпрограммы (процедуры, функции). Параметры подпрограмм. Рекурсивные процедуры и функции.

Логические переменные. Символьные и строковые переменные. Операции над строками.

Двумерные массивы (матрицы). Многомерные массивы.

Средства работы с данными во внешней памяти. Файлы.

Подробное знакомство с одним из универсальных процедурных языков программирования. Запись алгоритмических конструкций и структур данных в выбранном языке программирования. Обзор процедурных языков программирования.

Обобщение теории, решение задач и выполнение практических заданий.

Разработка и программная реализация алгоритмов решения типовых задач:

Обработка символьных и строковых переменных;

Обработка одномерных и двумерных массивов;

Использовать текстовые файлы для хранения и обработки информации

Тема 3 . Разработка программ

Этапы решения задач на компьютере.

Структурное программирование. Проверка условия выполнения цикла до начала выполнения тела цикла и после выполнения тела цикла: постусловие и предусловие цикла.

Методы проектирования программ «сверху вниз» и «снизу вверх». Разработка программ, использующих подпрограммы.

Библиотеки подпрограмм и их использование.

Интегрированная среда разработки программы на выбранном языке программирования. Пользовательский интерфейс интегрированной среды разработки программ.

Среды быстрой разработки программ. Графическое проектирование интерфейса пользователя. Использование модулей (компонентов) при разработке программ.

Обобщение теории, решение задач и выполнение практических заданий.

Использование библиотек подпрограмм ;

Использование методов проектирования программ «сверху вниз» и «снизу вверх»;

Разработка приложений с использованием компонентов ввода-вывода, управления и др.

Источник

Методика изучения алгоритмизации и программирования в школьном курсе информатики

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

ВВЕДЕНИЕ

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.

Существует несколько различных подходов к преподаванию данной темы в школьном курсе, и учитель, особенно начинающий, легко может запутаться в том, какой подход является наиболее подходящим. А ведь алгоритмизация и программирование представляют собой наиболее удобное и наглядное средство для развития логического мышления у обучающихся. Поэтому их изучению следует уделить пристальное внимание. Кроме того, большие трудности при изучении темы «Основы алгоритмизации и программирования» в школьном курсе возникают из-за несоответствия между достаточно большим объемом содержания и относительно небольшим количеством часов, выделенным на изучение данной темы. Все выше сказанное и обуславливает актуальность выбора темы данной работы.

Основной целью данной работы является получение методических положений, наиболее оптимальных для изучения темы: «Основы алгоритмизации и программирования», разработка дидактических материалов по данной теме.

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.

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ.

1.1 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.

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.[5, с.125]

Основными целями изучения алгоритмизации и программирования являются:

развитие алгоритмического и логического мышления учащихся;

приобретение навыков работы с различными моделями;

обеспечение прочного и сознательного освоения основ информатики;

овладение элементарными навыками использования компьютерных технологий.

В изучении алгоритмизации и программирования можно выделить следующие этапы:

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.

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

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

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.

1.2 Решение трудностей изучения раздела учащимися

При изучении данной темы можно столкнуться со следующими сложностями:

· непонимание учащимися понятия «алгоритм»;

· неправильное приведение примеров алгоритма (не выполняются все его свойства, команды не входят в систему команд исполнителя);

· неправильное представление алгоритма в виде блок-схемы;

неправильное использование простейших алгоритмических конструкций;

· отсутствие понимания принципа перевода алгоритма на формальный язык.

С первой из предложенного списка трудностей сталкиваются уже на начальном этапе изучения данной темы. В связи с этим раскрытие этого вопроса дается с использованием примеров, основанных на жизненном опыте учащихся. А также огромное значение имеет тот факт, что знакомство с алгоритмом происходит через раскрытие его неотъемлемых атрибутов или свойств, которые и позволяют некий текст (при условии представления его в словесной форме) воспринимать как алгоритм. Примеры, приводимые учителем во время урока должны отличаться разнообразием, касаться различных сфер человеческой деятельности. Это могут быть зарядка, выполняемая каждым человеком по утрам, переход через улицу, разведение костра, пришивание пуговицы, приготовление блюда по поваренной книги и другие.

Следующим этапом является закрепление понимания учащимися понятия алгоритм, и здесь возникает следующая проблема. Несмотря на то, что учащиеся знают определение и основные свойства они не могут правильно сформулировать примеры, которые являлись бы алгоритмами. Чаще всего забываются какие-нибудь важные атрибуты, им не уделяется достаточного внимания. Например, распространенной является ошибка, когда учащиеся забывают что необходимо, чтобы все действия приводили к какому-нибудь результату, а не выполнялись просто так.

Для закрепления основных понятий и для преодоления вышеназванных трудностей, связанных с определением алгоритма, полезно рассмотреть с учениками несколько заданий следующего содержания:

1. выполнить роль исполнителя: дан алгоритм, формально исполнить его;

2. определить исполнителя и систему команд для данного вида работы;

3. в рамках данной системы команд построить алгоритм;

4. определить необходимый набор исходных данных для решения задачи.

Следующая проблема связана с неправильным представлением алгоритма в виде блок-схемы. Чтобы избежать серьезных проблем с изучением этого подраздела, нужно выработать у учащихся практические навыки по разработке блок-схемы, для этого необходимо соблюдать единообразие представления основных алгоритмических конструкций, а также осуществлять многократное повторение упражнений на использованием данных схем.

Большую сложность у учащихся вызывает изучение базовых алгоритмических конструкций. Подробно необходимо остановить на каждой из них: линейность, ветвление и цикл. [8, с.113]

Линейные алгоритмы воспринимаются легче всего, но необходимо подвести учащихся к выводу о невозможности их использования для большого круга задач.

Изучение команды повторения следует начинать с введения цикла с постусловием, поскольку в этом случае учащемуся дается возможность вначале продумать команды, входящие в цикл, и только после этого сформулировать условие (вопрос) повторения этих команд. Если же сразу вводить цикл с предусловием, то учащимся придется выполнять оба эти действия одновременно, что снизит эффективность проведения занятий. В то же время цикл с постусловием рассматривается в качестве подготовки восприятия учащимися цикла с предусловием, обеспечивает перенос знаний на другой вид команды повторения, дает возможность работать по аналогии. Следует обратить внимание учащихся на то, что данные виды цикла отличаются по месту проверки условия, по условию возврата к повторению выполнения тела цикла. Если в команде повторения с постусловием тело цикла выполняется хотя бы один раз, то в команде повторения с предусловием оно может ни разу не выполняться. [6, с.154]

Для решения последней трудности, связанной с отсутствие понимания принципа перевода алгоритма на формальный язык можно предложить следующее решение: необходимо начать изучение языка программирования с использования базовых алгоритмических конструкций, а также необходимо использовать параллельно различные формы представления алгоритма, что позволит более формально подойти к конкретному алгоритму.

2 МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ В ШКОЛЕ.

2.1 Нормативное обеспечение

Прежде всего необходимо сказать, что общеобразовательный стандарт по информатике является нормативным документом, определяющим требования:

· к месту базового курса информатики в учебном плане школы;

· к содержанию базового курса информатики в виде обязательного минимума содержания образовательной области;

· к уровню подготовки учащихся в виде набора требований к знаниям, умениям, навыкам и научным представлениям школьников;

· к технологии и средствам проверки и оценки достижения учащимися требования образовательного стандарта.

Общеобразовательная область, представляемая в учебном плане школы курсом информатики, может быть рассмотрена в двух аспектах.

Второй аспект данной общеобразовательной области-методы и средства получения, обработки, передачи, хранения и использования информации, решения задач с помощью компьютера и других средств новых информационных технологий. Этот аспект связан прежде всего с подготовкой учащихся к практической деятельности, продолжению образования.

Таким образом, совокупный предмет рассматриваемой общеобразовательной области имеет комплексный характер. Каждая его часть имеет различный удельный вес в реализации отдельных педагогических функций этой общеобразовательной области.

Анализ опыта преподавания курса основ информатики и вычислительной техники, новое понимание целей обучения информатике в школе, связанное с углублением представлений об общеобразовательном, мировоззренческом потенциале этого учебного предмета, показывает необходимость выделения нескольких этапов овладения основами информатики и формирования информационной культуры в процессе обучения в школе.

Представляется, что содержание базового курса может сочетать в себе все три существующих сейчас основных направления в обучении информатике в школе и отражающих важнейшие аспекты ее общеобразовательной значимости:

мировоззренческий аспект, связанный с формированием представлений о системно-информационном подходе к анализу окружающего мира, о роли информации в управлении, специфике самоуправляемых систем, общих закономерностях информационных процессов в системах различной природы:

“ пользовательский” аспект, связанный с формированием компьютерной грамотности, подготовкой школьников к практической деятельности в условиях широкого использования информационных технологий;

алгоритмический (программистский) аспект, связанный в настоящее время уже в большей мере с развитием мышления школьников.

Основные содержательные линии курса охватывают следующие группы вопросов:

· вопросы, связанные с пониманием сущности информационных процессов, информационными основами процессов управления в системах различной природы; вопросы, охватывающие представления о передаче информации, канале передачи информации, количестве информации (условно-“линия информационных процессов”);

· способы представления информации (условно-“линия представления информации”);

· методы и средства формализованного описания действий исполнителя (условно-“алгоритмическая линия”);

· вопросы, связанные с выбором исполнителя для решения задачи, анализом его свойств; возможностей и эффективности его применения для решения данной задачи (условно назовем эту линию “линией исполнителя”);

· вопросы, связанные с методом формализации, моделированием реальных объектов и явлений для их исследования с помощью ЭВМ, проведение компьютерного эксперимента (условно-“линия формализации и моделирования);

· этапы решения задач на ЭВМ, использование программного обеспечения разного типа для решения задач, представление о современных информационных технологиях, основанных на использовании компьютера (условна-“линия информационных технологий”).

Алгоритмическая линия включает в себя обязательный минимум содержания учебного материала, который должен быть усвоен учащимися полностью.

Изучение учебного материала данной содержательной линии курса обеспечивает учащимся возможность:

· понять (на основе анализа примеров) смысл понятия алгоритма, знать свойства алгоритмов, понять возможность автоматизации деятельности человека при исполнении алгоритмов;

· освоить основные алгоритмические конструкции (цикл, ветвление, процедура), применять алгоритмические конструкции для построения алгоритмов решения учебных задач;

· получить представление о “библиотеке алгоритмов”, уметь использовать библиотеку для построения более сложных алгоритмов;

· получить представление об одном из языков программирования (или учебном алгоритмическом языке), использовать этот язык для записи алгоритмов решения простых задач.

В образовательном стандарте также сформулированы основные требования к уровню подготовки учащихся.

· понимать сущность понимания алгоритма, знать его основные свойства, иллюстрировать их на конкретных примерах алгоритмов;

· понимать возможность автоматизации деятельности человека при исполнении алгоритмов;

· знать основные алгоритмические конструкции и уметь использовать их для построения алгоритмов;

· определять возможность применения исполнителя для решения конкретной задачи по системе его команд, построить и исполнить на компьютере алгоритм для учебного исполнителя (типа “черепахи”, “робота” и т.д.);

· записать на учебном алгоритмическом языке (или языке программирования) алгоритм решению простой задачи.

2.2 Обзор существующих программ

Сформированные в учебнике понятия явились дидактической основой для раскрытия темы алгоритмизации во всех последующих учебниках информатики.

Одним из основных методических достижений данного учебника стало введение в школьную информатику учебного алгоритмического языка. Алгоритмический язык А.П. Ершова можно назвать русскоязычным псевдокодом, предназначенным для обучения методике структурного программирования.

Наряду с использованием с использованием алгоритмического языка для описания алгоритмов в учебнике активно используются блок-схемы. Подчеркивается необходимость стандартного изображения блок-схем, чего также требует методика структурного подхода к программированию.

Теперь рассмотрим авторскую программу Макаровой Н.В. Раздел «алгоритм и исполнители» разбит на две темы, изучение которых происходит в рамках раздела «программное обеспечение информационных технологий». Программа рассчитана на преподавание информатики в расчете 2 часа в неделю.

Первая тема носит название «основы алгоритмизации» и включает в себя следующие основные вопросы: понятие и определение алгоритма; свойства алгоритмов; формы представления алгоритма: словесная, графическая, программа; типовые алгоритмические конструкции: последовательность, ветвление, цикл; стадии создания алгоритма; линейный алгоритм; разветвляющийся алгоритм; циклический алгоритм; цикл с известным числом повторений; цикл с предусловием; цикл с постусловием; вспомогательный алгоритм.

Вторая тема называется «представление о программе (классификация программ)», здесь рассмотрению подлежат следующие вопросы: исполнитель алгоритма; понятие программы и программирования; назначение процедуры; подходы к созданию программы: процедурный, объектный; классификация и характеристика программного обеспечения: системное, прикладное, инструменты программирования; роль программного обеспечения в организации работы компьютера.

Изучение раздела «алгоритм и исполнители» происходит на протяжении всего базового курса, то есть с 8 по 9 классы.

В 8 классе учащиеся знакомятся на примерах с понятием алгоритма и его основными свойствами. Учащиеся знакомятся с различными формами представления алгоритмов, останавливаются подробно на блок-схемах. Обучение происходит с параллельным освоением школьного алгоритмического языка. Таким образом, все типовые алгоритмические конструкции представлены одновременно с помощью блок-схем и Кумира (школьного алгоритмического языка), что позволяет обеспечить понимание формального представления алгоритма различными способами. На изучение данной темы отводится 6 часов занятий в некомпьютерном классе.

Что касается вопросов, связанных с исполнителем и системой его команд, то они рассматриваются уже в связи с формированием понятия программа и программирование. Здесь рассматриваются подробно различные подходы к созданию программы, а также большое внимание уделяется процедуре. На изучение данной темы отводится всего лишь 1 час занятий без использования компьютера.

В 9 классе происходит более подробное изучение темы «основы алгоритмизации», на этот раздел выделяется уже 8 часов. В этом классе происходит повторение всех изученных понятий и их свойств с более глубоким проникновением в тему благодаря владению учащимися различными формами представления алгоритмов: блок-схемы, школьный алгоритмический язык, среда программирования ЛОГО. Учащиеся более подробно останавливаются на рассмотрении циклических алгоритмов, в частности они изучают различные разновидности циклических алгоритмов: цикл с предусловием, цикл с постусловием, цикл с известным числом повторений. Также они начинают знакомиться с новой средой программирования Visual Basic, хотя это происходит с помощью рассмотрения аналогов алгоритмов, записанных на изученных раннее алгоритмических языках (ЛОГО, Кумир).

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.

· 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.

2.3 Основные этапы методики: понятие, содержание

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.

Учитель может задуматься над проблемой: как лучше связать изучение методов построения алгоритмов работы с величинами и языка программирования. Здесь возможны два варианта: [12, с.116]

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;

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.

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.

Темы и программное обеспечение

Редактор блок-схем алгоритмов Block-diagram editor