Роль алгоритмизации в базовом курсе. Содержание базового курса информатики, предусмотренное государственными стандартами образования, сочетает в себе три основных направления, отображающие важнейшие аспекты общеобразовательной значимости мировоззренческая линия, связанная с формированием представлений о системно-информационном подходе к анализу окружающего мира алгоритмическая линия, связанная с развитием логического мышления школьников пользовательская линия, связанная с формированием компьютерной грамотности, подготовкой школьников к практической деятельности в условиях широкого использования информационных технологий. Изучение учебного материала по алгоритмической линии обеспечивает учащихся возможностью понять на основе анализа примеров, смысл понятия алгоритма, знать свойства алгоритмов, понять возможность автоматизации в деятельности человека при использовании алгоритмов освоить основные алгоритмические конструкции, научиться применять алгоритмические конструкции для построения алгоритмов решения задач получить представление о библиотеке алгоритмов, уметь использовать библиотеку для построения более сложных алгоритмов получить представление об одном из языков программирования, использовать этот язык для записи алгоритмов решения задач.
Этим же стандартом предусмотрены следующие требования к подготовке учащихся.
Учащийся должен понимать сущность понятия алгоритма, знать его основные свойства, иллюстрировать их на конкретных примерах алгоритмов понимать возможности автоматизации деятельности человека при использовании алгоритмов знать основные алгоритмические конструкции и уметь использовать их при построении алгоритмов записать на учебном алгоритмическом языке алгоритм простой задачи уметь составлять программы на одном из языков программирования для решения вычислительных задач.
При изучении основ алгоритмизации в средней школе основное внимание в первую очередь должно уделяться выявлению общих закономерностей и принципов алгоритмизации основным этапам решения задач при помощи современных информационных технологий анализу поставленной задачи, методам формализации и моделирования реальных процессов и явлений выбору исполнителя поставленной задачи, исходя из тех рассуждений, что он является определенным объектом с присущими ему свойствами и набором действий, которые нуждаются в анализе для правильного и эффективного их использования методам и средствам формализованного описания действий исполнителя, современным средствам их конструирования и реализации при помощи компьютера.
Главной целью изучения основ алгоритмизации в школе является развитие алгоритмического, конструктивного и логического мышления учеников формирование операционного типа мышления, которое направлено на выбор оптимального решения определенной поставленной задачей развитие интеллектуальных умений через изучение технологии программирования применение как универсального средства, которое может создавать себе интеллектуальных партнеров в любой сфере, где ученик может проявить себя как автор сценария, как программист развитие алгоритмического мышления путем создания программ средствами языка в конкретной среде программирования формирования приемов умственной деятельности анализ, синтез, обобщение развитие памяти, фантазии, интуиции.
Развитие этих специфических видов мышления делает весомый вклад в развитие общего научного мировоззрения и умственных способностей личности учащихся.
Копаев А.В Триус Ю.В. В тоже время алгоритмизация, как раздел информатики, который изучает процессы создания алгоритмов, традиционно относится к теоретической информатике вследствие своего фундаментального характера. Следовательно, при развитии новых информационных технологий, и в частности технологий программирования, появляется возможность в пределах раздела Основы алгоритмизации давать общенаучные понятия информатики, и в то же время формировать и развивать умение, и навыки необходимые пользователю при работе с современным программным обеспечением, ст.24 , т.е. появляется возможность сделать раздел Основы алгоритмизации мостиком между теоретической и практической информатикой. Первые шаги в этом направлении уже сделаны.
Стоит вспомнить работы А. Г. Кушниренка, Ю. А. Первина, А. Л. Семенова по внедрению конструктивистской парадигмы при изучении теоретической информатики.
Одним из принципов этой парадигмы является самостоятельное добывание учениками знаний, которые формируются при работе с реальными и виртуальными объектами.
Реализация этого принципа основывается на использовании творческих сред, таких как, например, Лого, Кумир, Роботландия. Традиционно считалось, что знание языков программирования и умение ими пользоваться просто необходимо при работе с компьютером.
Поэтому в школе учащихся обучают какому-нибудь алгоритмическому языку. А т.к. алгоритмические языки достаточно сложны, то это преподавание осуществлялось в старших классах. Сейчас появились различные адаптированные программные среды, в которых процесс программирования и составления алгоритмов доступен даже младшим школьникам. Это позволяет обучать основам программирования и построения алгоритмов, не вдаваясь в подробности того или иного сложного языка программирования.
Наиболее благоприятной средой для изучения темы Алгоритмизация является среда Лого Миров. Она позволяет плавно перейти от игры к разработке серьезных алгоритмов, к созданию серьезных проектов. Причем сама среда такова, что нет необходимости искать побудительные мотивы для занятий в ней. Работа в редакторе форм, создание анимированных проектов привлекает учащихся, развивает их творческие способности и не надоедает им от урока к уроку. Наибольший интерес и понимание эта тема вызывает у школьников 5 класса.
Там используется язык программирования Лого, который признан учебным для детей младшего и среднего школьного возраста. Уже в 5 и 6 классе, с его помощью, дети изучают все конструкции для структурного программирования вызов процедур, ветвление, циклы. Глинка Н.В. Раздел Алгоритмизация является одной из важнейших тем школьного курса информатики. Она красной ниточкой проходит через весь курс, усложняясь от класса к классу. Если на начальном этапе - это игра в алгоритмы, то в дальнейшем - это самостоятельное составление алгоритмов разного вида с использованием различных сред, в том числе и языков программирования.
Выбор начального языка программирования имеет принципиальное значение, так как от этого во многом зависит методика изучения курса, содержание и последовательность предъявления учебного материала, система учебно-познавательных заданий и, главное, вся дальнейшая работа по овладению программированием для решения реальных практических задач на ЭВМ. Иванова Л.В. Юрзанова Т.К. Структура Лого подчинена методической системе, позволяющей последовательно вводить новые понятия, формировать умения и навыки операционного стиля мышления. Среди достоинств этого языка выделяем такие, как близость синтаксиса к естественному языку, приспособленность к интерактивному режиму работы, ориентация на формирование самых общих представлений о программировании, наличие системы графических примитивов, возможность использования процедур, позволяющих реализовать идеи структурного программирования.
Наличие в Лого присущих всем алгоритмическим языкам арифметических и логических операций, большого количества стандартных функций позволяет перейти на заключительном этапе обучения к более сложным элементам программирования.
Лого-среды позволяют совершенно в новом ракурсе взглянуть на преподавание основ программирования. Являясь прекрасным образцом мультимедийных сред, адаптированных для обучения, они позволяют организовать обучение программированию на основе математических задач, а на этапах мультипликации от разработки сценария до оживления и озвучивания персонажей.
В них не только сохранены и расширены возможности изучения основных алгоритмических конструкций ветвления, различные циклы, организация диалога, но и имеется разнообразный спектр атрибутов увлекательного программирования различных вычислительных задач. Иванова Л.В, Юрзанова Т.К. Тема Алгоритмизация в школах РФ изучается с 5-х по 11 класс. В 5-х - 7-х классах учащиеся знакомятся с основными алгоритмическими конструкциями.
Обучение строится на последовательности решаемых задач, которые подбираются по следующим принципам 1. От простого к сложному 2. Новизна 3. Наследование. Алгоритмические конструкции вводятся по мере необходимости при решении конкретных задач. Например, при изучении циклических алгоритмов вначале дается построение многоугольников, увеличивая количество их сторон, и, подводя к мысли, что, чем больше сторон у многоугольника, тем он больше напоминает окружность.
Затем учащиеся приходят к выводу, что, используя линейный алгоритм такой многоугольник построить невозможно, необходимы новые знания. Как итог изучения темы Алгоритмизация в среде LOGO, в 7-ом классе несколько уроков отводится для анимации. В этом разделе внимание учащихся акцентируется на работе в программном режиме, закрепляются навыки работы с процедурами и другими алгоритмическими конструкциями. Рисуя, учащиеся не только усваивают алгоритмические конструкции и их реализацию в различных средах, но и лучше понимают ЭВМ как формального исполнителя и то, что из принципа формального исполнения следует, что ни исполнитель, ни ЭВМ не могут совершать ошибок.
Все ошибки синтаксические, семантические и логические совершает человек. Так как в 8-х - 11-х классах школьники уже знакомы с алгоритмическими конструкциями, преподавание можно вести от теории к практике, дополняя данные ранее определения алгоритмов, и изучать их реализацию на языке программирования.