Организация изучения основных алгоритмических конструкций в среде Лого Миры

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 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

Язык Лого и его применение в преподавании информатики

История появления языка Лого

Институт разрабатывает и распространяет программы, основанные на Лого,... Публикуется различная литература, посвященная как проблемам использова... Одним из лидеров в этой области является основанная в 1980 году фирма ... Лого - это философия образования и непрерывно развивающееся семейство ... Широкое распространение Лого связано с развитием персональных компьюте...

Распространенность Лого-сред в Екатеринбурге

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 нов... В городе действует Лого-клуб для преподавателей, который собирается в ...

Анализ сред Лого

Анализ сред Лого. В систему входят текстовый, графический и музыкальный редакторы, возмо... В Лого описание проблемы формулируется буквально в терминах этой пробл... Другая версия программного продукта - Лого Миры является объектно-орие... КИН Не должно быть изучения программирования без изучения конкретной п...

Основные достоинства и недостатки среды Лого

В этом смысле все языки схожи. Если нужно собрать 20 чисел вместе и рассматривать их как один объект,... Более мощные языки базируются на конкретных математических моделях и р... Черепашка Лого живет в компьютерном мире, но ее поведение управляется ... Среда Лого играет большую роль при изучении в старших классах универса...

Применение Лого в учебном процессе начальной школы

Применение Лого в учебном процессе начальной школы. Понимание того, что может и что не менее важно чего не может делать ко... Пропедевтические курсы, как сказано в стандарте, должны формировать на... Таким образом, просто необходимо, чтобы уже к 7-8 классу школьник влад... Шелегова И.А.

Применение Лого для внешкольной работы по информатике

Применение Лого для внешкольной работы по информатике. В соответствии с концепцией школьного образования в настоящее время со... Занимаясь любимым делом с интересом и увлечением, учащиеся имеют возмо... Развитие этих качеств - необходимые условия для воспитания творческой ... Одним из эффективных способов работы с учащимися является кружок.

Обзор публикаций о применении Лого в учебном процессе школы

Обзор публикаций о применении Лого в учебном процессе школы. Статья А.А. Луканина. В статье 9 Н.Г. Ивановой, О.Л. По мнению авторов, уроки информатики должны обеспечить компьютерную по...

Роль алгоритмизации в базовом курсе

Сейчас появились различные адаптированные программные среды, в которых... Это позволяет обучать основам программирования и построения алгоритмов... Она красной ниточкой проходит через весь курс, усложняясь от класса к ... Структура Лого подчинена методической системе, позволяющей последовате... Как итог изучения темы Алгоритмизация в среде LOGO, в 7-ом классе неск...

Технология решения вычислительных задач

Под процессами решения вычислительных задач на ЭВМ надо понимать совме... На долю человека приходятся этапы, связанные с творческой деятельность... Постановка задачи 2. Рассмотренные этапы процесса решения вычислительных задач на ЭВМ позво... Жигорев А.Н, Макарова Н.В Путинцева М.А.

Решение вычислительных задач в среде Лого Миры

Решение вычислительных задач в среде Лого Миры 2.1.

Описание возможностей среды Лого Миры

Язык Лого, как и большинство языков программирования, имеет много диал... Понятия, которыми можно манипулировать в среде Лого Миры Объекты проек... Встроенный редактор для создания рисунков, встроенный редактор для соз... Язык классический Лого, в который добавлены инструменты для работы с о... Возможен импорт и экспорт текста, графики через буфер обмена Windows, ...

Запуск Лого Миров

Запуск Лого Миров. Приборное окно - показывает значения основных параметров, характеризую... Лого Миры можно запустить с помощью ярлыка на Рабочем столе Windows ил...

Текстовый экран системы Лого

Текстовый экран системы Лого Команды ЛистыПрограммы осуществляют переход от графического к текстовому экрану.

Режимы работы

Режимы работы В Лого предусмотрена работа в следующих режимах 1. Режим непосредственного исполнения команд в графическом окне рис.1 , где работа ведется непосредственно с графическим окном. При этом команды задаются в самом нижнем окне. 2. Режим подготовки и исправления текста программы в текстовом экране рис.2 , предназначен для создания и редактирования текста программ.

Переход от графического экрана к текстовому осуществляется с помощью меню рис.3 .

Команды системы Лого

Черепашка, получив эту команду, заливает экран той же краской, какой п... управления движением Черепашка 2. Например FD 100 RT 90 FD 50 RT 90 FD 50 RT 90 FD 50. . Команда изменения переменных 5.

Команды цикла повторения

Он позволяет строить программу из более крупных блоков, избегая перепи... Если нет, то она продолжает выполнять цикл, в противном случае если он... Циклом повтором называется такая форма организации действий, при котор... Команды цикла повторения. Команда REPEAT повторить При написании программ нередко приходится мно...

Построение процедур подпрограмм

Для запуска ее необходимо указать только имя.. Построение процедур подпрограмм. название должно содержать не больше 15 символов и состоять из одного с... Обязательно Сначала идут все процедуры, потом - основная программа. Но бывает необходимо выполнить несколько раз большие фрагменты програм...

Команды изменения переменных

Команды изменения переменных. Переменные величины В курсе школьной математики изучают переменные вел... В языке Лого переменная - это любая последовательность символов букв и... Она не должна содержать в себе пробел и должна быть больше 16 символов. Поэтому, результатом деления является целая часть частного..

Команды и процедуры с параметрами

Команды и процедуры с параметрами. В Лого переменные могут использоваться в качестве параметров движения ... Базовые команды Черепашка FORWARD, RIGHT, REPEAT и пр. В качестве параметров использовали число пример квадрат, здесь три ком... Можно в качестве параметра команды использовать переменную, а не число.

Команда выбора ветвление в Лого

Команда выбора ветвление в Лого. Для этого используется команда выбора IF ЕСЛИ IF условие команда или с... Суть рекурсии заключается в том, что в ходе ее выполнения процедура са... Заметим, что такая возможность имеется далеко не во всех языках програ... Команды выполнения Alt R - выполняет выделенный текст или список инстр...

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

Понятие алгоритмаПонятие алгоритма такое же основополагающее для инфор... Алгоритм - заранее заданное понятное и точное предписание возможному и... Например, для исполнителя Черепашка среда - это бесконечное поле. Каждый исполнитель может выполнять команды только из некоторого строго... Отказы исполнителя возникают, если команда вызывается при недопустимом...

Свойства алгоритма

Дискретность прерывность, раздельность - алгоритм должен представлять ... При этом исходные данные могут выбираться из некоторой области, котора... Способы записи алгоритмовНа практике наиболее распространены следующие... задать два числа 2. если числа равны, то взять любое из них в качестве ответа и остановить...

Графический способ записи алгоритмов

В таблице приведены наиболее часто употребляемые символы. В блок-схеме каждому типу действий вводу исходных данных, вычислению з... Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-с... соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блока. Блок... Обозначение и пример заполнения Пояснение Вычислительное действие или ...

Базовые алгоритмические структуры

Запомнив его место, Черепашка будет выполнять команды, пока не встрети... Если х 0, то вычислить значение y sin x. Такой параметр в заголовке процедуры называется формальный параметр - ... Процедура может иметь не один параметр, а несколько. Рассмотрим пример... В противном случае последует запрос и ввод коэффициентов А и В, расчет...

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

Решение задачи с использованием основных базовых структур и операторов... Пример 14. Требуется сообщить, каков будет уровень загрязнения реки через N суток... При этом коэффициент К зависит от района, где протекает река, типа при... стр.71 Полученные расчеты дают возможность увидеть нормальную концентр...

Методические рекомендации

Методические рекомендации

Изучение базовых алгоритмических конструкций в языке Лого в учебном процессе школы

Включается в общее дело - решение базовых задач школы. При этом они должны не только написать программу, но и научиться испол... Данный курс не только прививает учащимся элементы информационной культ... Базовая структура ветвление в Лого Мирах На изучение каждого из пункто... Раскрытие одного раздела может быть распределено по всему курсу обучен...

Примерный план разделов курса Алгоритмизация и решение вычислительных задач

Свойства алгоритмов. Способы записи алгоритмов. Команды управления черепашкой вперед, назад, налево, направо, жди, дом... Свойства класса Черепашки. 4.

Заключение

Заключение В завершении хотелось бы отметить, что задачи, поставленные в выпускной работе, были решены, а именно - освоена среда Лого Миры - определен банк традиционно решаемых вычислительных задач при изучении алгоритмизации - разработаны алгоритмы и программы для решения вычислительных задач на языке Лого проведен анализ решения вычислительных задач на языке Лого Таким образом, цель данной выпускной работы достигнута.

В дальнейшем банк задач будет пополняться и данную методику решения вычислительных задач планируется использовать в средних общеобразовательных школах. Данная работа будет полезна как студентам при подготовке к теоретическим, так и к практическим занятием по изучению среды Лого Миры и программированию на языке Лого, так и преподавателям, использующим пакет Лого Миры в своей работе. Так же поможет преподавателям разнообразить свои уроки, сделать их более эффективными в развитии познавательных процессов логического мышления, внимания, воображения, памяти, как младшего, так и старшего возраста.

Аннотация Данная выпускная работа на тему Организация изучения основных алгоритмических конструкций в среде Лого Миры. 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 Освоить среду Лого Миры Определить банк традиционно решаемых вычислительных задач при изучении алгоритмизации. Разработка программ для решения вычислительных задач на языке Лого. Анализ решение вычислительных задач на языке Лого. Таким образом, цель данной выпускной работы достигнута. Выпускная работа будет полезна как студентам при подготовке к теоретическим, так и к практическим занятием по изучению среды Лого Миры и программированию на языке Лого, так и преподавателям, использующим пакет Лого Миры в своей работе.

Так же поможет преподавателям разнообразить свои уроки, сделать их более эффективными в развитии познавательных процессов логического мышления, внимания, воображения, памяти, как младшего, так и старшего возраста.