Разработка профильного курса «Паскаль в 8 классе»

Любую человеческую деятельность всегда можно представить в виде процесса решения человеком тех или  иных задач (учебных, познавательных, трудовых и др.). При организации деятельности ведущую роль имеет мышление. Оно  всегда является процессом, который направлен на достижение определенной цели, на познание и преобразование определенного объекта (реального или идеального). И во многом процесс мышления определяется именно характером объектов и способами их преобразования, «манипуляции» ими. Опираясь на основные положение психологии мышления, разработанные Л. С. Выготским, С. Л. Рубинштейном, В. С. Мерлином, О. Г. Леонтьевым, В. В. Давыдовым и др., будем считать, что стиль мышления – это система мыслительных способов действий, приемов, методов и соответствующих им мыслительных стратегий, которые направлены на решение задач определенного класса, и которые детерминированны этими задачами.

Специфическими объектами, рассматриваемыми в алгоритмике, являются алгоритмы  как определенные артефакты, продукты человеческой деятельности. Поэтому, в общем случае, будем считать, что алгоритмический стиль мышления – это система мыслительных способов действий, приемов, методов и соответствующих им мыслительных стратегий, которые направлены на решение как теоретических так и практических задач, и результатом которых являются алгоритмы как специфические продукты человеческой деятельности.

Для понимания программы человеку приходится представлять себе всю ту огромную работу, которую проделывает  компьютер, выполняя программу. Алгоритмический стиль мышления как раз и позволяет сворачивать длинные последовательности действий в короткие программы и наоборот, разворачивать мысленно короткие программы в длинные последовательности действий. Весь смысл алгоритмизации и состоит в том, что мы способны с помощью алгоритмических конструкций компактно описывать и задавать как огромные последовательности действий, так и огромные массивы информации.

Несомненно, алгоритмическое мышление составляет важную часть интеллектуальной деятельности человека с применением современных информационных технологий. Система мышления, определяемая как алгоритмическое мышление, определяется (в своей системности, но не в элементном составе) необходимыми и достаточными компонентами, которые позволяют выделить ее в особый стиль мышления. Компоненты алгоритмического стиля мышления:

1. Анализ требуемого результата и выбор на этой основе исходных данных для решения проблемы;
2. Выделение операций, необходимых для решения;
3. Выбор исполнителя, способного осуществлять эти операции;
4. Упорядочение операций и построение модели процесса решения;
5. Реализация процесса решения и соотнесение результатов с тем, что следовало получить;
6. Коррекция исходных данных или системы операций в случае несовпадения полученного результата с предполагаемым.

К специфическим свойствам алгоритмического стиля мышления относится:

• дискретность (пошаговость исполнителя алгоритма, конкретизация действий, структурирование процесса выполнения операций);
• абстрактность (возможность абстрагирования от конкретных исходных данных и переход к решению задачи в общем виде);
• осознанная закрепленность в языковых формах (умение представить алгоритм при помощи некоторого формализованного языка).

Выделим комплексы методических приемов, применение которых способствует развитию алгоритмического стиля мышления:

1. Создание нового алгоритма, его запись, проверка и исполнение самим обучаемым или выбранным исполнителем;
2. Усвоение алгоритмов решения основных типовых задач;
3. Поиск и исправление синтаксических и семантических ошибок в алгоритме;
4. Оптимизация готового алгоритма.

В течение жизни алгоритмическое  мышление развивается под воздействием внешних факторов, а в процессе дополнительного воздействия возможно повышение уровня его развития. Наибольшим потенциалом для этого обладает информатика, а именно обучение программированию. Изучая программирование, учащиеся прочнее усваивают основы алгоритмизации, приобщаются к алгоритмической культуре, познают азы профессии программиста. Лучшее время для формирования алгоритмического мышления – это 7-8 класс. Поскольку основные логические структуры мышления формируются именно в этом возрасте. Учет этих возрастных особенностей позволяет успешно развивать у учеников алгоритмическое мышление и творческие способности, поддерживать постоянный интерес к предмету, дает возможность на высоком уровне изучать информатику [15].

Следовательно, целесообразно ввести предлагаемый курс «Паскаль в 8 классе» в среднюю школу, который наилучшим образом поможет сформировать у учеников алгоритмическую культуру, практические знания и умения, необходимые для последующего обучения в учебных заведениях.

 

2. создание профильного курса «Паскаль в 8 классе»

 

Профильный курс «Паскаль в 8 классе» предназначен для учащихся 8-х классов. Особенность данного курса является тот факт, что учащиеся до этого момента не изучали программирование. По этой причине преподавание ведется «с нуля», в предположении, что учащиеся не обладают какими-либо специальными знаниями в области программирования. Кроме того, контингент учащихся разнороден по своим устремлениям – среди них не только потенциальные математики и программисты, но и биологи, и гуманитарии. По этой причине используются следующие принципы:

• главное это задача, ее решение и путь от задачи к решению, а не программирование как таковое;
• для записи алгоритма на языке программирования выбирается минимальное подмножество средств языка, чтобы не акцентировать внимание на кодировании и для более легкого перехода на другие языки программирования;
• самостоятельность решения является ключевым условием, усвоения материала;
• понимание учащимся тех средств, с помощью которых он решил задачу, ставится выше уровня самих средств решения [8].

Профильный курс излагается с опорой на развитие самостоятельного мышления учащихся, самообразование. Для выполнения учащимися выбираются задания, допускающие решения в эстетически привлекательной форме, имеющие игровой компонент.

Формы занятий – уроки изучения нового материала, комбинированные уроки, самостоятельная работа. При обучении курсу «Паскаль в 8 классе» на уроках, прежде всего определяют цели и задачи, четко выделяют то, что учащийся должен знать, понимать, уметь. Затем выделяют основные темы, разделы и подразделы, которые дробят на дозы – кванты информации. Содержание каждого последующего кванта информации базируется на информации, содержащейся в предыдущих квантах. Размер кванта информации определяется характером материала, уровнем развития учащихся [16].

Формы контроля – сдача практических работ (основная), проверочных контрольных работ, проверка конспектов, устный опрос, тестирование. Устный и письменный зачет в конце каждого раздела позволяет проверить знания в целом, в системе. Требуется, чтобы материал записывался в тетради регулярно, независимо от посещений занятий, грамотно и аккуратно. Контрольные и самостоятельные работы проводятся как «теоретически» так и за компьютером. Тестовые задания удобно использовать при организации самостоятельной работы учащихся в режиме самоконтроля, при повторении учебного материала. Тесты обеспечивают возможность объективной оценки знаний и умений учащихся в баллах по единым для всех учеников критериям. Эти формы контроля позволяют определить, кто из учащихся не овладел программным материалом, кто овладел им на минимальном уровне, кто из учащихся полностью и уверенно владеет знаниями и умениями в соответствии с требованиями программы.

Результатом прохождения курса учащимися должно стать понимание основных принципов программирования и владение основными алгоритмическими конструкциями. Кроме того, определенная часть учащихся должна быть сориентирована на углубленное изучение программирования – в качестве специализации. Остальная часть не должна воспринять программирование как непреодолимо сложную дисциплину, что позволит им продолжить обучение в этой области в 9, 10 и 11 классах .

 

1. Цели и задачи профильного курса «Паскаль в 8 классе»

 

_{При разработке профильного  курса были поставлены следующие  цели:}

• формирование алгоритмической культуры учащегося;
• формирования представления об основных правилах и методах реализации решения задач на Паскале;
• формирование понятий о программе «Turbo Pascal» как форме представления алгоритма для ЭВМ;
• формирование основ программирования на языке Паскаль.

Задачи:

• познакомить учащихся с языком программирования Паскаль и системой программирования Turbo Pascal;
• сформировать у учащихся навыки выполнения технологической цепочки разработки программ средствами языка программирования Pascal;
• сформировать у учащихся основные навыки решения, записи и отладки создаваемых программ;
• научиться отлаживать и тестировать программы, делать выводы о работе этих программ.

 

2. Требования к знаниям и умениям учащихся после прохождения курса «Паскаль в 8 классе»

 

Учащиеся должны знать:

• Turbo Pascal как систему программирования;
• место языка Паскаль среди языков программирования высокого уровня;
• понятия «программа», «компилятор», «среда программирования»;
• алгоритм, виды и свойства алгоритма, блок схема;
• типы данных, переменные и константы;
• идентификатор;
• операторы присваивания и вывода;
• интерфейс программы;
• составной оператор, оператор выбора, условный оператор, оператор цикла;
• логические операции;
• массив, одномерный массив.

Учащиеся должны уметь:

• работать с системой программирования Turbo Pascal (запуск, сохранение, компилирование программы);
• записывать алгоритмы различными способами;
• записывать примеры арифметических и логических выражений с использованием всех атрибутов, которые могут в них входить;
• записывать, исходя из правил, математические операции и выражения в Turbo Pascal;
• решать задачи и реализовывать их при помощи разного рода операторов в программе Turbo Pascal [17].

 

3. Тематическое планирование

 

В таблице 2.1 представлено тематическое планирование профильного курса.

 

Таблица 2.1

Тематическое планирование

№	Наименование  темы	Количество  часов
1	2	3
1	Вводное занятие. Язык программирования Паскаль  и система программирования Турбо Паскаль	1
2	Типы данных. Алгоритм. Свойства и виды алгоритма. Типы данных. Переменные и константы. Этапы решения задачи на ЭВМ. Понятие и виды алгоритма	4
3	Структура программы. Операторы присваивания и вывода. Структура программы на Паскале. Переменная. Оператор присваивания и оператор вывода.	2

 

 

Продолжение таблицы 2.1

1	2	3
4	Приемы работы в системе  ТП. Математические выражения. Приемы работы в системе программирования Турбо Паскаль. Выражения. Реализация программы на компьютере. Контрольная работа: «Линейные алгоритмы».	4
5	Операции целочисленной  арифметики. Алгоритм нахождения цифр. Операции целочисленной арифметики. Алгоритм нахождения цифр, составляющих число. Решение задач на тему: «Операции целочисленной арифметики. Алгоритм нахождения цифр, составляющих число». Подготовка к контрольной работе. Контрольная работа: «Операции целочисленного деления и нахождения остатка  целочисленного деления».	5
6	Оператор с условием. Логические операции. Условный оператор. Проверочная работа на тему: «Условный оператор». Логические операции «and» и «or».Таблица истинности. Подготовка к контрольной работе. Контрольная работа: «Условный оператор»	5
7	Оператор выбора. Оператор выбора Проверочная работа на тему: «Оператор выбора»	2
8	Оператор цикла с  параметром. Оператор цикла с параметром Проверочная работа на тему: «Цикл  с параметром». Анализ циклической программы. Трассировочная таблица	3
9	Алгоритм нахождения суммы. Алгоритм нахождения суммы Практическая работа на тему: «Алгоритм  нахождения суммы». Таблица значений функции Практическая работа на тему: «Таблица значений функции».	4