Курсовая работа: Методические особенности изучения раздела "Алгоритм и исполнители" в базовом школьном курсе информатики
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.
Следующая авторская
программа, которой необходимо уделить внимание является программа по учебному курсу
«информатика и ИКТ» является программа Семакина И.Г. Она предусматривает изучение
данного курса на базовом уровне в расчете – 2 урока в неделю.
В 9 классе тема
«алгоритм и исполнители» входит в раздел «информация и управление», таким образом
можно отметить несколько иной подход к пониманию алгоритмизации. Его можно назвать
кибернетическим подходом. Алгоритм трактуется как информационный компонент системы
управления. Такой подход дает возможность ввести в содержание базового курса новую
содержательную линию – линию управления. Это многоплановая линия, которая позволяет
затронуть следующие вопросы:
·
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.
Исполнитель Чертежник
– это своеобразный графопостроитель, действующий в системе декартовых координат,
связанных с экраном. Его назначение – изображение чертежей, графиков, рисунков,
состоящих из прямолинейных отрезков. Чертежник близок к Черепашке, однако ее работа
не связана с системой координат (хотя единицы длины для нее существуют).
Кенгуренок является
аналогом исполнителя Чертежник. Кенгуренок может работать в режиме прямого управления:
«команда - исполнение», и в режиме программного управления: «программирование –
автоматическое исполнение программы».
2.3 Методические
особенности изучения раздела
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.
Поскольку
в базовом курсе ставится лишь цель первоначального знакомства с программированием,
то строгого описания языка программирования не требуется. Основной используемый
метод – демонстрация языка на примерах простых программ с краткими комментариями.
В связи с этим у учащихся могут возникнуть трудности с изучением объектно-ориентированной
среды Visual Basic. Некоторые понятия достаточно воспринять ученикам на «интуитивном»
уровне. Для выполнения учениками несложных самостоятельных заданий достаточно действовать
методом «по образцу».
Учитель
может задуматься над проблемой: как лучше связать изучение методов построения алгоритмов
работы с величинами и языка программирования. Здесь возможны два варианта:
1.
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;
2.
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.
В
качестве примера построение последовательности изучения темы «алгоритм и исполнители»
можно предложить следующее поурочное планирование, разработанное по учебнику Семакина
(9 класс) [9].
Таблица
2. – Основные темы
|
Тема |
Всего часов |
теория |
практика |
Вид практического занятия |
Программное обеспечение |
1. |
Управление и кибернетика.
Автоматизированные и автоматические системы управления. |
1 |
1 |
- |
|
|
2. |
Определение и свойства алгоритма.
Линейные алгоритмы. |
1 |
1 |
- |
|
|
3. |
Практическая работа №23. Разработка линейных алгоритмов
для графического исполнителя.
|
1 |
- |
1 |
Практикум на ПК |
Графический исполнитель
Черепашка, Кенгуренок, Чертежник |
4. |
Вспомогательные алгоритмы
и подпрограммы. Последовательная детализация. |
1 |
1 |
- |
|
|
5. |
Практическая работа №23. Учебный исполнитель алгоритмов.
Последовательная детализация.
|
1 |
- |
1 |
Практикум на ПК |
Графический исполнитель
Черепашка, Кенгуренок, Чертежник |
6. |
Циклические алгоритмы. |
1 |
1 |
- |
|
|
7. |
Практическая работа №24. Учебный исполнитель алгоритмов.
Циклические алгоритмы.
|
1 |
- |
1 |
Практикум на ПК |
Графический исполнитель
Черепашка, Кенгуренок, Чертежник |
8. |
Ветвления. Циклы в сочетании
с ветвлениями. |
1 |
1 |
- |
|
|
9. |
Практическая работа №25. Учебный исполнитель алгоритмов.
Ветвления. Циклы в сочетании с ветвлениями.
|
1 |
- |
1 |
Практикум на ПК |
Графический исполнитель
Черепашка, Кенгуренок, Чертежник |
10. |
Контрольная работа №6. Информация и управление
(тестирование, зачетная практическая работа, защита проекта).
|
1 |
- |
1 |
|
|
|
Итого
|
10
|
5
|
5
|
|
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |