В соответствии с общей структурой школьного образования (начальная, основная
и профильная) сегодня выстраивается многоуровневая структура предмета
«Информатика и ИКТ». Начальный курс (2-4-й классы) во многих школах изучается
интегративно в рамках других учебных предметов. Основной курс (5-9-й классы) и
профильный курс (10-11-й классы) изучаются как отдельный предмет.
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:
- УМК «Алгоритмика», авторы Звонкин А.К., Ландо С.К. и др., 5-7-й классы.
- УМК «Информатика», авторы Тур С.Н., Бокучава Т.П., 5-6-й классы.
- УМК по курсу Информатика и ИКТ, автор Босова Л.Л., 5-й, 6-й, 7-й классы.
- УМК «Информатика и ИКТ. Начальный уровень», авторский коллектив под
редакцией профессора Макаровой Н.В., 5-й, 6-й классы.
- УМК «Информатика и ИКТ. Базовый уровень», авторский коллектив под редакцией
профессора Макаровой Н.В., 7-9-й классы.
- УМК «Информатика. Базовый курс», авторы Семакин И.Г., Залогова Л.А. и др.,
7-9-й классы.
- «Информатика. Базовый курс», автор Угринович Н.Д., 7-й, 8-й, 9-й
классы.
- «Информатика», авторы Гейн А.Г., Сенокосов А.И., Шолохович В.Ф., 7-9-й
классы.
Рассмотрим подробнее курсы этих авторов.
«Алгоритмика», авторы Звонкин А.К., Ландо С.К. и др., 5-7-й
классы
Основной целью курса является формирование у школьника основ алгоритмического
мышления. Под способностью алгоритмически мыслить понимается умение решать
задачи различного происхождения, требующие составления плана действий для
достижения желаемого результата. Курс рассчитан на обучение в течение одного
года для безкомпьютерного варианта обучения. В комплект входит интерактивный
задачник «Алгоритмика 2.0». При проведении курса с использованием компьютера
целесообразно увеличить время обучения в 1,5 раза.
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].
УМК «Информатика», авторы Тур С.Н., Бокучава Т.П., 5-6-й классы
Данный курс является продолжением курса «Информатика» 2-4-й классы. В
комплект входит компьютерная поддержка уроков – пакет программных средств
«Страна «Фантазия» Плюс» для проведения занятий на компьютере.
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.
В 7-м классе выделено 7 часов на изучение тем алгоритмики. Рассматриваются
традиционные исполнители Чертежник и Робот. Вводится понятие вспомогательных
алгоритмов, рассматриваются алгоритмические конструкции цикл повторить n раз,
цикл «пока», ветвление.
Данный курс способствует развитию алгоритмического мышления, позволяет
подготовить учащихся к дальнейшему изучению среды программирования QBasic.
УМК «Информатика и ИКТ. Начальный уровень», авторский коллектив под
редакцией профессора Макаровой Н.В., 5-й, 6-й классы
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.
УМК «Информатика и ИКТ. Базовый уровень», авторский коллектив под
редакцией профессора Макаровой Н.В., 7-9-й классы
Курс базового уровня является продолжением начального уровня 5-го, 6-го
классов. В зависимости от выделенных часов на курс Информатика и ИКТ возможны
различные варианты изучения тем алгоритмизации и программирования. При
двухчасовом курсе на протяжении 3 лет предполагается изучение темы «Основы
алгоритмизации» на базе языков Паскаль или Visual Basic в объеме 17 часов и темы
«Среда программирования» ЛогоМиры в объеме 14 часов.
В теме «Основы алгоритмизации» рассматриваются темы: понятие алгоритма,
свойства алгоритмов, линейный алгоритм, циклический алгоритм, разветвляющийся
алгоритм, вспомогательный алгоритм, назначение процедуры, представление
алгоритма в виде блок-схемы, стадии создания алгоритма.
Изучая тему «Программирование» в среде ЛогоМиры, учащиеся знакомятся с
инструментарием среды; с программами для реализации типовых конструкций
алгоритмов (последовательного, циклического, разветвляющегося); с понятиями
процедуры и модуля, процедуры с параметрами; с функциями; с инструментами логики
при разработке программ.
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.
УМК «Информатика. Базовый курс», авторы Семакин И.Г., Залогова Л.А. и
др., 7-9-й классы
Спецификой данного курса является его построение по двухуровневому принципу:
1 уровень - материал, соответствующий минимальному содержанию базового курса, 2
уровень - дополнительный материал, расширяющий содержание разделов первого
уровня, используется при изучении курса по углубленному варианту. Этот принцип
построения курса характерен и для темы «алгоритмизация и программирование».
Соответственно, планирование данной темы соответствует 16 и 42 часам изучения.
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).
Углубленный уровень предполагает дополнительное изучение темы «Логическое
программирование» на языке Пролог, а также программирование на языке
программирования высокого уровня Паскаль.
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.
«Информатика. Базовый курс», автор Угринович Н.Д., 8-й, 9-й
классы
В данном курсе в 9-м классе предполагается изучение темы «Основы
алгоритмизации и объектно-ориентированного программирования» в среде Visual
Basic в объеме 14 часов. Учащиеся изучают объекты среды, свойства, методы,
события; рассматривают событийные и общие процедуры, операторы ветвления,
выбора, цикла; знакомятся с понятиями переменная, арифметические, строковые и
логические выражения.
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.
«Информатика», авторы Гейн А.Г., Сенокосов А.И., Шолохович В.Ф., 7-9-й
классы
Большая часть курса посвящена изучению темы алгоритмизации, которая включает
в себя подтемы: понятия алгоритма и исполнителя, переменная в алгоритмах и типы
данных.
Основные понятия курса изучаются с использованием Исполнителя «Паркетчик».
Среда Паркетчика – лист бумаги в клетку, перемещаясь по клеткам, Паркетчик
выкладывает квадратные паркетные плитки разного цвета. Все программы с условным
оператором, со сложным условием, с циклом, с переменной пишутся для этого
исполнителя.
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.
Основным критерием выбора курса изучения темы «Алгоритмизация и
программирование» является не только содержание и методические приемы изучения,
а также наглядность и простота изучения. 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.
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.
Учитывая необходимость подготовки учащихся к изучению языков программирования
высокого уровня или объектно-ориентированных языков в профильном курсе изучения
информатики, начинать изучение темы «Алгоритмизация и программирование» в среде
Visual Basic нецелесообразно.
Для изучения темы «Алгоритмизация и программирование» в базовом курсе школы
наиболее подходящим является язык Лого, развивающий алгоритмическое, логическое
и абстрактное мышление учащихся.
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.
|